Physik Abitur

DUDEN
Basiswissen Schule
Physik
Abitur
PA E T E C Verlag für Bildungsmedien Berlin
Dudenverlag Mannheim • Leipzig • Wien • Zürich
Inhaltsverzeichnis
Inhaltsverzeichnis
1
1.1
1.2
1.2.1
1.2.2
1.2.3
1.2.4
1.2.5
1.2.6
2
2.1
2.1.1
2.1.2
2.2
2.2.1
2.2.2
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2.2.4
2.2.5
2.2.6
2.3
2.3.1
2.3.2
2.3.3
2.4
2.4.1
2.4.2
2.4.3
2.4.4
2.5
2.5.1
2.5.2
2.5.3
2.6
2.6.1
2.6.2
2.6.3
2.7
2.7.1
2.7.2
2.8
2.8.1
2.8.2
2.8.3
2.8.4
2.8.5
Die Physik - eine Naturwissenschaft
Die Entwicklung der Physik als Wissenschaft
Denk- und Arbeitsweisen in der Physik
Begriffe und Größen in der Physik . r
Gesetze, Modelle und Theorien in der Physik
Erkenntniswege in der Physik
Tätigkeiten in der Physik
Lösen physikalisch-mathematischer Aufgaben
Vorbereiten, Durchführen und Auswerten physikalischer
Experimente
7\
7
8
15
15
19
23
28
35
Mechanik
:
Grundeigenschaften von Körpern und Stoffen
Volumen, Masse und Dichte
Teilchenanzahl, Stoffmenge und Aufbau der Stoffe
Kinematik
Beschreibung von Bewegungen
Gleichförmige geradlinige Bewegungen
Gleichförmige Kreisbewegungen
'.
Gleichmäßig beschleunigte geradlinige Bewegungen
Der freie Fall
Überlagerung von Bewegungen
Dynamik
Kräfte und ihre Wirkungen
:
Die newtonschen Gesetze
Arten von Kräften
Energie, mechanische Arbeit und Leistung
Energie und Energieerhaltung
Die mechanische Arbeit
Die mechanische Leistung
Der Wirkungsgrad
Mechanik starrer Körper
Statik starrer Körper
Kinematik rotierender starrer Körper
Dynamik rotierenderstarrer Körper .
Impuls und Drehimpuls
Kraftstoß, Impuls und Impulserhaltungssatz
Unelastische und elastische Stöße
Der Drehimpuls und seine Erhaltung
Gravitation
:
•
Das Gravitationsgesetz
Gravitationsfelder. . . .'
-. i
Mechanische Schwingungen und Wellen
Entstehungund Beschreibung mechanischer
Schwingungen
Überlagerung von Schwingungen^
Entstehung und Beschreibung mechanischer Wellen
Ausbreitung und Eigenschaften mechanischer Wellen
Akustik
49
50
50
51
56
56
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102
102
109
113
115
115
119
126
41
.
'. .
126
135
136
140
145
Al
Inhaltsverzeichnis
3
3.1
3.1.1
3.1.2
3.2
3.2.1
3.2.2
3.2.3
3.2.4
3.2.5
3.3
3.3.1
3.3.2
3.4
3.4.1
3.4.2
3.4.3
3.5
Thermodynamik
147
Betrachtungsweisen und Modelle inder Thermodynamik .. 148
Die phänomenologische Betrachtungsweise
148
Die kinetisch-statistische Betrachtungsweise
149
Thermisches Verhalten von Körpern und Stoffen
151
Temperatur, innere Energie und Wärme
151
Wärmeübertragung
154
Volumen- und Längenänderung von Körpern
158
Aggregatzustände und ihre Änderungen
160
Die Gasgesetze
163
Kinetische Theorie der Wärme
167
Der atomare Aufbau der Stoffe
167
Kinetische Gastheorie
170
Hauptsätze der Thermodynamik
179
Der 1. Hauptsatz der Thermodynamik
179
Kreisprozesse
T90
Der 2. und 3. Hauptsatz der Thermodynamik
197
Temperaturstrahlung und Strahlungsgesetze
203
4
4.1
4.1.1
4.1.2
4.1.3
4.2
4.2.1
4.2.2
4.2.3
4.3
4.3.1
4.3.2
4.3.3
4.3.4
4.3.5
4.4
4.5
4.5.1
4.5.2
4.5.3
4.5.4
4.5.5
4.5.6
4.6
4.6.1
Elektrizitätslehre und Magnetismus
Das elektrische Feld
Elektrische Ladungen
Elektrische Felder
,
Geladene Teilchen in elektrischen Feldern
Das magnetische Feld
Magnetische Felder von Dauer- und Elektromagneten
Beschreibung magnetischer Felder durch Feldgrößen
Geladenen Teilchen und Stoffe in magnetischen Feldern . . .
Elektromagnetische Induktion
.
Grundlagen der elektromagnetischen Induktion
Das Induktionsgesetz
Lenzsches Gesetz und Selbstinduktion
Generatoren
Transformatoren
Der Gleichstromkreis
•. . .
Elektrische Leitungsvorgänge
Elektrische Leitungsvorgänge in Metallen
Elektrische Leitungsvorgänge in Flüssigkeiten
Elektrische Leitungsvorgänge in Gasen
Elektrische Leitungsvorgänge im Vakuum
Elektrische Leitungsvorgänge in Halbleitern
Analoge und digitale Signalverarbeitung
Der Wechselstromkreis
Größen zur Beschreibung eines sinusförmigen
Wechselstromes
Ohmsche, induktive und kapazitive Widerstände
im Wechselstromkreis
Zusammenwirken von Widerständen im Wechselstromkreis
Elektromagnetische Schwingungen und Wellen
Elektromagnetische Felder
-r
Elektromagnetische Schwingungen
4.6.2
4.6.3
4.7
4.7.1
4.7.2
207
208
208
214
226
229
229
232
235
242
242
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252
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262
262
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268
270
271
280
282
282
285
289
293
293
297
-
4.7.3
4.7.4
Inhaltsverzeichnis
Hertzsche W e l l e n
Das Spektrum elektromagnetischer W e l l e n
301
309
5
Optik
5.1
Modelle für das Licht
,
5.1.1 Das Model) Lichtstrahl
5.1.2 Das M o d e l l Lichtwelle
5.2
Ausbreitung des Lichtes in Stoffen und im Vakuum
5.2.1 Die Lichtgeschwindigkeit
5.2.2 Reflexion u n d Brechung v o n Licht
5.2.3 Streuung u n d A b s o r p t i o n v o n Licht
5.3
Bilder und optische Geräte
v . . . . . .
5.3.1 Bildentstehung an Spiegeln u n d Linsen
5.3.2 Optische Geräte
5.4
Beugung und Interferenz von Licht
5.5
Polarisation von Licht
5.6
Licht und Farben
5.6.1 Spektren u n d Spektralanalyse
5.6.2 Mischung v o n Farben
311
312
312
313
314
314
315
324
325
325
333
336
347
351
351
353
6
Quantenphysik
6.1
Quanteneffekte bei elektromagnetischer Strahlung
6.1.1 Der äußere lichtelektrische Effekt
6.1.2 Energie, Masse u n d Impuls v o n P h o t o n e n
6.1.3 Röntgenstrahlung
6.2
Interferenz von Quantenobjekten
6.3
'Komplementarität und Unbestimmtheit
6.3.1 Komplementarität bei Doppelspalt-Experimenten
6.3.2 Unbestimmtheit v o n Ort und Impuls . .
355
356
356
360
362
370
376
376
381
7
7.1
7.1.1
7.1.2
7.1.3
385
386
386
389
7.1.4
7.2
7.2.1
7.2.2
7.2.3
7.2.4
Atonv und Kernphysik
Physik der Atomhülle
Grundexperimente der A t o m p h y s i k
Atommodelle
Die Energieniveaus der A t o m h ü l l e im physikalischen
Experiment
Spontane und i n d u z i e r t e Emission
Physik des Atomkerns
Atomkerne, Radioaktivität u n d radioaktive Strahlung
Kernmodelle
"
Kernenergie
Elementarteilchen
8
8.1
8.1.1
8.1.2
8.1.3
8.2
8.3
' 8.4
Spezielle R e l a t i v i t ä t s t h e o r i e
Von der klassischen Physik zur Relativitätstheorie
Die klassischen V o r s t e l l u n g e n v o n Raum u n d Zeit
Inertialsysteme u n d das galileische Relativitätsprinzip
Das MiCHELSON-MoRLEY-Experiment
Grundaussagen der speziellen Relativitätstheorie
Relativistische Kinematik
Relativistische Dynamik . . . ;
423
424
424
425
428
430
432
439
397
399
401
401
415
418
421
±1
Inhaltsverzeichnis
8.5
Hinweise zur allgemeinen Relativitätstheorie
445
9
Ausblick auf weitere Teilgebiete der Physik
447
A
Anhang
Nuklidkarte (Ausschnitt)
Register
Bildquellenverzeichnis
451
452
454
464