Feldlinien von Punktladungen
Zwei Ladungen, und das Feld ordnet sich neu. Eine Probeladung misst, wo die Kraft am größten ist.
Physik – Jahrgangsstufe 12
Mehrere Lehrpläne: ohne Buchstabe = grundlegendes Anforderungsniveau; „B“ = Lehrplanalternative Biophysik; „E“ = erhöhtes Anforderungsniveau. Die Lehrplanalternative ersetzt den Standardlehrplan.
Lernbereich 1Statische elektrische und magnetische Felder
Feldlinien und Feldstärke, Überlagerung von Feldern, Kondensator mit Lade- und Entladekurve, Potential sowie geladene Teilchen in elektrischen und magnetischen Feldern.
Lade- und Entladekurve des Kondensators
Ein Kondensator lädt sich über einen Widerstand auf und entlädt sich wieder. Die Diagramme zeigen, wie Spannung und Strom sich mit der Zeit ändern.
Lorentzkraft und Fadenstrahlrohr
Elektronen fliegen in einem Magnetfeld auf einer leuchtenden Kreisbahn. Aus dem Radius bestimmst du eine Eigenschaft des Elektrons.
Doppelspalt und Gitter
Laserlicht fällt durch einen Doppelspalt oder ein Gitter. Auf dem Schirm entsteht ein Muster aus hellen und dunklen Streifen.
Lernbereich 2Elektromagnetische Induktion und Schwingungen
Induktionsgesetz und Wechselspannung, Selbstinduktion, technische Anwendungen sowie der elektromagnetische Schwingkreis im Vergleich zum Federpendel.
Elektromagnetische Induktion
Magnet rein, Zeiger schlägt aus. Magnet raus, Zeiger schlägt andersherum aus. Nach demselben Prinzip arbeitet jeder Generator.
Interferenz zweier Kreiswellen
Zwei Kreiswellen überlagern sich und verstärken sich an manchen Stellen, an anderen löschen sie sich aus.
Erzwungene Schwingung und Resonanz
Ein Motor treibt ein schwingendes Rad an. Trifft der Motor genau den richtigen Takt, schwingt das Rad besonders stark: Resonanz.
Federpendel
Ein Körper schwingt an einer Feder auf und ab. Diagramme zeigen Ort, Geschwindigkeit und Energie während der Schwingung.
Lernbereich 3Elektromagnetische Wellen
Wellen eines Dipols, Polarisation, Interferenz am Doppelspalt und Gitter, stehende Wellen, Wellenlängen von LED-Licht, Röntgenbremsstrahlung und das elektromagnetische Spektrum.
Doppelspalt und Gitter
Laserlicht fällt durch einen Doppelspalt oder ein Gitter. Auf dem Schirm entsteht ein Muster aus hellen und dunklen Streifen.
Interferenz zweier Kreiswellen
Zwei Kreiswellen überlagern sich und verstärken sich an manchen Stellen, an anderen löschen sie sich aus.
Stehende Wellen
Eine Welle wird am Ende zurückgeworfen, und es entsteht ein festes Muster aus Knoten und Bäuchen, wie auf einer Gitarrensaite.
Feldlinien von Punktladungen
Zwei Ladungen, und das Feld ordnet sich neu. Eine Probeladung misst, wo die Kraft am größten ist.
Lorentzkraft und Fadenstrahlrohr
Elektronen fliegen in einem Magnetfeld auf einer leuchtenden Kreisbahn. Aus dem Radius bestimmst du eine Eigenschaft des Elektrons.
Lernbereich B1Das Auge (nur Biophysik)
Linse-Schirm-Modell und Linsengleichung, Fehlsichtigkeit, Farbsehen sowie Beugung an Spalt und Pupille als Grenze des Auflösungsvermögens.
Doppelspalt und Gitter
Laserlicht fällt durch einen Doppelspalt oder ein Gitter. Auf dem Schirm entsteht ein Muster aus hellen und dunklen Streifen.
Lernbereich B2Das Ohr (nur Biophysik)
Interferenz von Schall und Frequenzspektren, Schalldruckpegel und Lautstärke, Richtungshören sowie Resonanz der Basilarmembran im Innenohr.
Interferenz zweier Kreiswellen
Zwei Kreiswellen überlagern sich und verstärken sich an manchen Stellen, an anderen löschen sie sich aus.
Erzwungene Schwingung und Resonanz
Ein Motor treibt ein schwingendes Rad an. Trifft der Motor genau den richtigen Takt, schwingt das Rad besonders stark: Resonanz.
Lernbereich B3Strahlenbiophysik und medizintechnische Anwendungen (nur Biophysik)
Elektrische Felder und Potential am Beispiel des EKG, Lorentzkraft, Fadenstrahlrohr und Zyklotron für die Strahlentherapie sowie Röntgenstrahlung.
Feldlinien von Punktladungen
Zwei Ladungen, und das Feld ordnet sich neu. Eine Probeladung misst, wo die Kraft am größten ist.
Lorentzkraft und Fadenstrahlrohr
Elektronen fliegen in einem Magnetfeld auf einer leuchtenden Kreisbahn. Aus dem Radius bestimmst du eine Eigenschaft des Elektrons.
Lernbereich B4Neuronale Signalleitung (nur Biophysik)
Ruhepotential, Ersatzschaltbild eines Axons mit Kondensator und Widerständen, passive und aktive Signalleitung sowie einfache Verschaltungen von Nervenzellen.
Lade- und Entladekurve des Kondensators
Ein Kondensator lädt sich über einen Widerstand auf und entlädt sich wieder. Die Diagramme zeigen, wie Spannung und Strom sich mit der Zeit ändern.
Lernbereich E1Statische elektrische und magnetische Felder (erhöhtes Niveau)
Wie im grundlegenden Niveau, zusätzlich Coulombkraft, radialsymmetrisches Feld, Dielektrikum und Differentialgleichungen für Lade- und Entladevorgänge.
Feldlinien von Punktladungen
Zwei Ladungen, und das Feld ordnet sich neu. Eine Probeladung misst, wo die Kraft am größten ist.
Lade- und Entladekurve des Kondensators
Ein Kondensator lädt sich über einen Widerstand auf und entlädt sich wieder. Die Diagramme zeigen, wie Spannung und Strom sich mit der Zeit ändern.
Lorentzkraft und Fadenstrahlrohr
Elektronen fliegen in einem Magnetfeld auf einer leuchtenden Kreisbahn. Aus dem Radius bestimmst du eine Eigenschaft des Elektrons.
Lernbereich E2Elektromagnetische Induktion und Schwingungen (erhöhtes Niveau)
Induktion, Schaltvorgänge an Spulen, Schwingkreis mit Differentialgleichung, gedämpfte und erzwungene Schwingungen mit Resonanz sowie Wechselstromkreise mit Zeigern.
Elektromagnetische Induktion
Magnet rein, Zeiger schlägt aus. Magnet raus, Zeiger schlägt andersherum aus. Nach demselben Prinzip arbeitet jeder Generator.
Erzwungene Schwingung und Resonanz
Ein Motor treibt ein schwingendes Rad an. Trifft der Motor genau den richtigen Takt, schwingt das Rad besonders stark: Resonanz.
Federpendel
Ein Körper schwingt an einer Feder auf und ab. Diagramme zeigen Ort, Geschwindigkeit und Energie während der Schwingung.
Lernbereich E3Elektromagnetische Wellen (erhöhtes Niveau)
Dipol und Maxwellgleichungen, Polarisation, Interferenz an Doppelspalt, Mehrfachspalt, Gitter und Einfachspalt, Bragg-Reflexion sowie Röntgenstrahlung.
Doppelspalt und Gitter
Laserlicht fällt durch einen Doppelspalt oder ein Gitter. Auf dem Schirm entsteht ein Muster aus hellen und dunklen Streifen.
Interferenz zweier Kreiswellen
Zwei Kreiswellen überlagern sich und verstärken sich an manchen Stellen, an anderen löschen sie sich aus.
Stehende Wellen
Eine Welle wird am Ende zurückgeworfen, und es entsteht ein festes Muster aus Knoten und Bäuchen, wie auf einer Gitarrensaite.
Lernbereich E4Experimentelles Arbeiten (nur erhöhtes Niveau)
Pflichtexperimente mit Fehlerbetrachtung, etwa Kondensator laden und entladen, Bahnen geladener Teilchen, Schwingungen, Wechselstromkreise und Wellenlängen mit dem Gitter.
Lade- und Entladekurve des Kondensators
Ein Kondensator lädt sich über einen Widerstand auf und entlädt sich wieder. Die Diagramme zeigen, wie Spannung und Strom sich mit der Zeit ändern.
Lorentzkraft und Fadenstrahlrohr
Elektronen fliegen in einem Magnetfeld auf einer leuchtenden Kreisbahn. Aus dem Radius bestimmst du eine Eigenschaft des Elektrons.
Erzwungene Schwingung und Resonanz
Ein Motor treibt ein schwingendes Rad an. Trifft der Motor genau den richtigen Takt, schwingt das Rad besonders stark: Resonanz.
Doppelspalt und Gitter
Laserlicht fällt durch einen Doppelspalt oder ein Gitter. Auf dem Schirm entsteht ein Muster aus hellen und dunklen Streifen.
Die Kurzbeschreibungen fassen den Lehrplan in eigenen Worten zusammen. Verbindlich ist der Originaltext. Originaltext: LehrplanPLUS, Gymnasium, Physik, Jahrgangsstufe 12