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D. Stoff- und Medienplanung D.2 FiPS 2 Lern anlei tung 1 Thema AP Versuche Demonstrations experimente Medien Elektrostatik Ÿ Ÿ Videos: Elektrische Ladungen Elektrolytischer Trog Ÿ Ÿ Coulomb-Gesetz Elektrisches Feld Ÿ Elektrostatisches Potential Ÿ Ÿ Multipole Leiter im elektrischen Feld Ÿ Energie des elektrischen Feldes Ÿ Dielektrika im elektrischen Feld Ÿ Atomare Grundlagen von Ladungen und elektrischen Momenten Ÿ Ÿ Ÿ Ÿ Ÿ Ÿ Ÿ Ÿ Ÿ Ÿ Ÿ Ÿ Reibungselektrizität Ladungstransport mit Löffel Ÿ Ÿ Ladungstransport mit Wassertropfen Ÿ Ball im Kondensator Ÿ Ÿ Coulomb-Gesetz Van-der-Graaf Generator Prinzip des Elektromotors / Stab und Elektromotor E-Feld Simulationen Dipol im Kondensator Faradayscher Käfig Ÿ Ÿ Ÿ Ÿ Elektrischer Widerstand und elektrische Ÿ Transistorkennlinien Ÿ Ÿ Ÿ Elektrisches Feld Elektrostatischer Staubfilter Energie eines Kondensators Impuls des Elektrons Influenz Kelvinsches Tropfglas Ÿ Holunder Kugel Van-der-Graaf Generator Plattenkondensat or Ladungsdichte IBE: induzierte Dipole Ÿ Kapazität Abhängigkeiten Elektronenstrahl im elektrischen Feld Dielektrikum im Kondensator Applets/Physlets: Elektronenstrahlröhre Ÿ Bandabschneider Ionenwanderung Ionisation durch Flammen Elektrolyse Piezzoelektrizität Ÿ Ÿ Ÿ Ÿ Ÿ Ÿ Strom als Ladungstransport Elektrische Ladung Ladungsverteilun g auf einem Leiter Ÿ Ÿ Elektrischer Strom Elektrische Abschirmung Ÿ Ÿ 2 Coulombgesetz Strom in Flüssigkeiten Ionenwanderung Ohmsches Gesetz Bahn eines Elektrons im elektrischen Feld Coulomb-Gesetz Coulomb-Kräfte Dielektrika im elektrischen Feld Elektrische Quadrupollinse Leiter im elektrischen Feld Millikan Versuch Elektrische Ladungen Zwei Ladungen Äquipotentiallinie ndarstellung des elektrischen Feldes Videos: Ÿ Ÿ Ÿ Elektrischer Wind Ionenwanderung Supraleitung 165 D. Stoff- und Medienplanung Leitfähigkeit (Ohmsches Gesetz) Ÿ Elektrische Leistung Ÿ Strommessung (Kirchhoffsches Gesetz) Ÿ Ÿ Stromleitung in Flüssigkeiten und Gasen Ÿ Stromquellen Ÿ Ÿ Ÿ Ÿ Ÿ 3 Magnetostatik Magnetische Feldstärke Feld stationärer Ströme Ÿ Ÿ Ÿ Biot-Savart Gesetz Ÿ Ÿ Kräfte auf bewegte Ladungen im Magnetfeld Ÿ Ÿ Materie im Magnetfeld Ÿ Ÿ Ÿ Lampe als Widerstand NTC-Element IBE: Auf- und Entladen eines Kondensators Ÿ Ÿ Ÿ Ÿ Ÿ Ÿ Ÿ Ÿ Ÿ 4 Elektrodynamik Ÿ Ÿ Phasenverschieb ung beim RC-Glied (C variabel) Kirchhoffsche Regel Parallel- und Reihenschaltung Ÿ Phasenverschieb ung beim RC-Glied (f variabel) Potentiometer Innenwiderstand, Stromquelle Strom- und Spannungsmess ung Wheatstonsche Brücke Magnete Kraft im Magnetfeld Spule im Magnetfeld Ÿ Kraft zweier Leiter Potentiometer Applets/Physlets: Ÿ Auf- und Entladen eines Kondensators Videos: Ÿ Ÿ Fadenstrahlröhre Barlowsches Rad Kraft auf einen stromdurchflosse nen Leiter IBE: Kabelrolle Ÿ Magnetfeld von Leiter Ÿ Magnetfeld von Spule Applets/Physlets: Hall-Effekt Drehspulinstrument Magnetfeldmessg erät (Hall-Effekt) Ÿ Temperaturabhän gigkeit der Leitfähigkeit Widerstandsabhängigkeiten Ÿ Ÿ Ÿ Amperesches Gesetz Ÿ Ÿ Elektronenstrahl im Magnetfeld Magnetische Hysterese Magnetfeld einer stromdurchflosse nen Zylinderspule Magnetfeld eines Koaxialkabels Ÿ Stromdurchflosse ne Leiter Magnetfeld einer Spule Helmholzspule Weißsche Bezirke Dia-, Para- und Feromagnete BarkhausenEffekt Hysterese De-/ Magnetisierung Curie-Punkt Ising Modell (Simulation) N2-O2 (Film) Induktion in der Spule Videos: Ÿ Induktionsgesetz 166 D. Stoff- und Medienplanung Faradaysches Induktionsgesetz Ÿ Lenzsche Regel Ÿ Ÿ Selbstinduktion 5 Energie des Magnetfeldes Ÿ Ÿ Verschiebungsstrom Ÿ Maxwellgleichungen Ÿ Elektrotechnik Ÿ Elektrische Motoren und Generatoren Ÿ Wechselstrom Drehstrom Wechselstromkreise Lineare Netzwerke, Hoch- und Tiefpässe Ÿ Ÿ Ÿ Kompensationsschaltungen Elektrische Schwingkreise Transformator Elektromaschinen Ÿ Ÿ rollender Leiter im Magnetfeld Ÿ Ÿ fallender Magnet Applets/Physlets: Generator Ÿ magnetische Bremse magnetische Schleuder Einschalten einer Spule Ÿ Ÿ R-L-Glied Wechselstrom Generator Ÿ Ÿ Schwingkreis (Phasenverschieb ung mit Oszilloskop) Ein- und Ausschalten eines Spulenstroms Wegintegrale in Vektorfeldern Ÿ Phasenverschieb ung beim RL-Glied (f variabel) Ÿ Phasenverschieb ung beim RL-Glied (L variabel) Transformator Hochpass-/ Tiefpassfilter Faradaysches Induktionsgesetz IBE: Phasenverschieb ung bei C und L Wechselstromkreise Wirbelstrombremse Waltenhofsches Pendel Ÿ Ÿ Lenzsche Regel Transformatoren Applets/Physlets: Gleichrichtung Ÿ Ÿ Gleichstrom Elektromotor Lineare Netzwerke Ÿ 6 Elektromagnetische Schwingungen und Wellen Ÿ Ÿ Schwingkreis gekoppelte Schwingkreise Erzeugung ungedämpfter Schwingungen Ÿ Ÿ Hertzscher Dipol Schwingkreis mit Zeigerinstrument gedämpfter Schwingkreis (seriell, parallel, Pulsgenerator, Oszilloskop) Komplexer Widerstand Videos: Ÿ IBE: Ÿ RLC-Resonanz mit Phasenlage Resonanzkurve mit WobbelGenerator Gedämpfte Schwingungen eines RLC-Gliedes Applets/Physlets: Ÿ Dipolabstrahlung Lichtintensität Reihenschwingkreis Ÿ 7 Elektromagnetische Wellen im Vakuum Ÿ Wellengleichung Ÿ Ebene Wellen Ÿ Periodische Wellen Polarisation elektromagnetischer Wellen Energie-und Impulstransport Polarisation von Mikrowellen Funkeninduktur als Sender 150 MHz-Sender mit Lampe (Spektrumanalyse) Ÿ Ÿ Lichtgeschwindigkeit IBE: Ÿ Polarisationsfilter Applets/Physlets: Lichtgeschwindig keitsmesung mt DP-Gerät Ÿ Feld einer bewegten Ladung Videos: erzwungene Schwingungen Ÿ Ausbreitung elektromagnetisc her Wellen 167 D. Stoff- und Medienplanung Messung der Lichtgeschwindigkeit stehende elektromagnetische Wellen Wellenleiter Ÿ Ÿ Ÿ Ÿ Ÿ Ÿ 8 Elektromagnetische Wellen in Materie 1 Ÿ Brechungsindex Absorption und Dispersion mit Zeigerinstrument Ÿ Hertzscher Dipol (Simulation mit Albert) Ÿ Tyndal Effekt Energietransport elektromagnetisc her Wellen Polarisation elektromagnetisc her Wellen Lecher Leiter Spektrum Dipol (Simulation mit Albert) Polarisation (Simulation mit Albert) Brechung, Reflexion, Beugung und Interferenz von Mikrowellen Videos: Ÿ Rayleigh Streuung IBE: Ÿ Lichtstreuung Ÿ Wellengleichung in Materie Mikrowellenbrechung Mikrowellenreflexion Applets/Physlets: Ÿ Ÿ 9 Elektromagnetische Wellen in Materie 2 Ÿ Wellen an Grenzflächen zwischen zwei Medien Ÿ Ÿ Ÿ Lichtausbreitung in nichtisotropen Medien Erzeugung von polarisiertem Licht Huygensches Prinzip Videos: Impulsausbreitun g im Kabel Ÿ Ÿ Ÿ Ÿ Ÿ Brechung Brewster Winkel Kalkspat Ÿ Ÿ Brechung und Totalreflexion Doppelbrechung Dichroismus von Folien IBE: Doppelbrechung Ÿ Doppelbrechende r Kristall optische Aktivität lamda/2, lamda/4 Plättchen Nicolsches Prisma Kerr Zelle Ÿ Ÿ Ÿ Totalreflexion Mikrowellenbrechung Mikrowellen polarisation Applets/Physlets: Ÿ Ÿ Ÿ Ÿ Durchgang einer ebenen Welle durch ein Medium Fresnel Formeln Snelliusches Brechungsgesetz Polarisation elektromagnetisc her Wellen Ÿ 10 Geometrische Optik Grundaxiome optische Abbildung Hohlspiegel Ÿ Tafeloptik (Reflexion, Brechung, planparallele Platte, Spiegel, sphärischer Spiegel, Prisma, Polarisationsfilter Videos: Ÿ Ÿ Brechung in der Atmosphäre Brechungsindex 168 D. Stoff- und Medienplanung dünne und dicke Linsen) Prismen Ÿ Linsen Matrixmethoden Ÿ Ÿ geometrische Optik der Erdatmosphäre Ÿ Ÿ Ÿ Ÿ Ÿ Ÿ Ÿ 11 Interferenz und Beugung Zeitliche und räumliche Kohärenz Ÿ Ÿ Beugung am Spalt Interferometrie Erzeugung und Überlagerung kohärenter Wellen Ÿ Ÿ Ÿ Ÿ Ÿ Experimentelle Realisierung der Ÿ ZweistrahlInterferenz Ÿ Vielstrahl-Interferenz Ÿ Beugung Ÿ Frauenhofer- und Fresnel-Beugung Ÿ Allgemeine Behandlung der Beugung Ÿ Ÿ Ÿ Huygensches Prinzip (Wasserwellen) Glasfaser Totalreflexion in Wasser Applets/Physlets: Ÿ Ÿ Ÿ Ÿ Dünne Linse Linsensysteme Prisma Sphärischer Hohlspiegel Wärmestrahlung Strahlkrümmung in Zuckerlösung Brechung (Simulation) Linsen (Simulation mit Albert) Linsenfehler Zylinderlinse Fresnel Linse Bi-Spiegel Interferenz Videos: variabler Spalt Ÿ Interferenz an Glimmerplatte Ÿ Michelson Interferometer Ÿ Seifenlamellen Interferenz Newtonsche Ringe Beugung am Gitter Beugung am Spalt Beugung an Kreisblende Beugung an Doppelspalt Beugung am Draht Beugung am Rand Fresnelsche Zonenplatte Ÿ Ÿ Ÿ Ÿ Beugung am Doppelspalt Beugung am Spalt Beugung an beliebigen Objekten Beugung von Mikrowellen Interferenz Interferenz an dünnen Schichten Interferometer IBE: Ÿ Michselson Interferometer Applets/Physlets: Ÿ Ÿ Ÿ Bragg Reflexion Dielektrischer Spiegel Interferenz mit Folien RLab: Ÿ Elektronenbeugu ng 12 Optische Instrumente Auge Vergrößernde optische Instrumente Ÿ Ÿ Ÿ Linsensysteme Prisma Gitterspektralapparat und Monochromator Ÿ Ÿ Ÿ Ÿ Mikroskop Videos: Teleskop (Huygensches Okular) Ÿ Ÿ Polarisationsfolie Tyndal Effekt mit Polarisationsfolie CO2 Laser Spektrum des weißen Lichts Applets/Physlets: Ÿ Fernrohr 169 D. Stoff- und Medienplanung 13 Rolle der Beugung bei optischen Instrumenten Ÿ Ÿ Lichtstärke optischer Instrumente VRML: Spektrographen und Monochromatoren Neue Techniken in der Optik Konfokale Mikroskopie Ÿ Ÿ Hologramm Lupe Mikroskop 3D Augenmodell Videos: Ÿ Holographie Optische Nahfeldmikroskopie Aktive und adaptive Optik Diffraktive Optik Holografie Fourier-Optik Integrierte Optik Optische Nachrichtenübertragung 170
