Fachcurriculum Physik Anschrift der Schule Hermann-Vöchting-Gymnasium Fach/Kursbezeichnung: Physik Ostring 14 32825 Blomberg Übersicht über die Themen und Unterrichtsgegenstände der Halbjahre 11 / I bis 13 / II unter Berücksichtigung der Obligatorik Kurshalbjahr 11 / I 11 / II Kursthemen, Unterthemen Mechanik: Kinematik und Dynamik des Massenpunktes: Gesetze der gleichförmigen und gleichmäßig beschleunigten Bewegung, träge Masse, Trägheitssatz, Kraft, Grundgleichung der Mechanik, freier Fall, Wurfbewegungen, Impuls, Impulserhaltung Mechanik: Energie und Arbeit: Lageenergie, Hubarbeit, Bewegungsenergie und Beschleunigungsarbeit, Spannenergie und Spannarbeit (für LK), Energieentwertung und Reibungsarbeit, Erhaltung und Entwertung der Energie, Stoßvorgänge Gravitation: Gravitationsgesetz, Gravitationsfeld (für LK), Energie und Arbeit im Gravitationsfeld (für LK) Kinematik und Dynamik des Massenpunktes: Kreisbewegung und Zentripetalkraft Elektrik: Ladungen und Felder: elektrisches Feld, elektrische Feldstärke (Feldkraft auf Ladungsträger im homogenen Feld, radialsymmetrisches Feld und Coulombgesetz (für 13)), potentielle Energie und elektrische Feldspannung, Kondensator, Kapazität, Dielektrikum 12 / I Elektrik: Ladungen und Felder: Ladungen im elektrischen Feld, magnetischer Feldbegriff, magnetische Flussdichte, Lorentzkraft (Stromwaage), Ladungen in elektrischen und magnetischen Feldern (Braun’ sche Röhre, Fadenstrahlrohr (e/m-Bestimmung), Wien-Filter, Halleffekt (LK)) Elektromagnetismus: elektromagnetische Induktion, Induktionsgesetz, Selbstinduktion, Induktivität (verzögerter Einschaltvorgang bei Parallelschaltung von L und R, Ein- und Ausschaltvorgänge bei Spulen) Freiwillige Ergänzung: Erzeugung von Wechselspannung, Transformator, Energieübertragung, Wechselstromwiderstände 1 Mechanik: Mechanische Schwingungen: Schwingungsvorgänge und Schwingungsgrößen, harmonische Schwingungen, nichtlineare Schwingungen (LK) 12 / II Freiwillige Ergänzung: Überlagerung von Schwingungen, gedämpfte Schwingungen, Erzeugung ungedämpfter Schwingungen, erzwungene Schwingungen, Eigenschwingungen und Resonanz Mechanische Wellen: Entstehung und Ausbreitung, Transversal- und Longitudinalwellen, Beugung und Interferenz, Reflexion, Brechung, stehende Wellen Elektrik: Elektromagnetische Schwingungen und Wellen: elektromagnetischer Schwingkreis, Vergleich von mechanischem und elektromagnetischem Schwingkreis (RCL-Schwingkreis 1Hz, Federpendel) Freiwillige Ergänzung: ungedämpfte Rückkopplungsschaltung, Thomson’ sche Schwingungen, Resonanzkreis elektromagnetische Schwingungen, Schwingungsgleichung, erzwungene Meißner’ sche elektromagnetische Elektrik: Ausbreitung elektromagnetischer Wellen, Hertz’ scher Dipol Freiwillige Ergänzung: Polarisation, Informationsübertragung durch elektromagnetische Wellen 13 / I Ausbreitung von Licht, Beugung und Interferenz (Doppelspalt, Einfachspalt und Gitter, Wellenlängenmessung) Atom- und Quantenphysik: Quanteneffekte: Lichtelektrischer Effekt und Lichtquantenhypothese (h-Bestimmung mit Photozelle und Gegenfeldmethode), de-Broglie-Theorie des Elektrons (Elektronenbeugung an polykristalliner Materie, Welleneigenschaften von Teilchen, Quantenobjekte), Grenzen der Anwendbarkeit klassischer Vorstellungen (Doppelspaltversuch mit Elektronen und Licht reduzierter Intensität (Taylorexperiment)), Heisenberg’ sche Unschärferelation (LK) Zusatz für LK: Relativitätstheorie: Konstanz der Lichtgeschwindigkeit und deren Konsequenzen (Michelson-Experiment), Zeitdilatation, Längenkontraktion, relativistischer Impuls, Äquivalenz von Masse und Energie 13 / II Atom- und Quantenphysik: Atombau: Atommodelle (Bohr’ sches Atommodell, Beobachtung von Spektrallinien am Gitter, Franck-Hertz-Versuch), Linienspektren und Energiequantelung des Atoms, ionisierende Strahlung (Röntgenspektroskopie), Atommodell des linearen Potentialtopfes (LK) Kernphysik: charakteristische Röntgenstrahlung, Nachweismethoden radioaktiver Strahlung und Strahlungsarten, radioaktiver Zerfall (Halbwertszeit, Reichweite und Absorption von Gammastrahlung), Zerfallsgesetz und Aktivität, Kernspaltung, Bindungsenergie und Massen-defekt, Kettenreaktion, Kernfusion (LK) Zusatz für LK: Thermodynamik: 1. Hauptsatz, Entropie und 2. Hauptsatz, dissipative Strukturen, thermodynamische Maschinen (Stirling-Motor, Stirling-Kreisprozess, Wärmepumpe) Stand: 12.12.06 2