LP Gym Physik Ebene 4 - Lehrerseite von Wolfram Thom

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Meßsystem kennen. Die Deutung von Absorptionsexperimenten führt sie zur Einsicht, daß Atome
diskrete Energien aufnehmen. Durch die Bohrschen Überlegungen zum Wasserstoffatom wird den
Schülern deutlich, wie Intuition und Denken in Modellen zu neuen Erkenntnissen führen können (6 W).
Sie erfahren, wie die Unzulänglichkeiten des Bohrschen Modells erst durch das quantenmechanische
Modell (6 C) behoben werden.
Meßwerterfassung mit dem Computer an
Beispielen aus der Atom- und Kernphysik
historische Entwicklung des Modells diskreter
Energiestufen;
Linienspektrum und Energieniveauschema des
Wasserstoffatoms, Franck-Hertz-Versuch
Erörterung der einzelnen Elemente der
Meßeinrichtung; Diskussion der Umsetzungen in
den einzelnen Gliedern der Meßkette und der auftretenden
Fehlermöglichkeiten
Aufnahme eines Linienspektrums mit Photosensor,
Ortssensor und Computer; gezieltes
Suchen nach der Balmerformel (6 G) mit Hilfe
eines Tabellenkalkulationsprogramms; Aufnahme
der U-I-Kennlinie des Franck-Hertz-Rohrs mit
dem Computer; Interpretation der Ergebnisse
Eine Vertiefung der Thematik ermöglichen die Projekte 3.1 und 3.5.
2 Radioaktivität (ca. 12 Std.)
Aus Experimenten mit radioaktiver Strahlung lernen die Schüler deren Eigenschaften und eine
Nachweismethode kennen sowie die Notwendigkeit von Maßnahmen des Strahlenschutzes einsehen. Sie
erkennen den besonderen Nutzen der computerunterstützten Meßwerterfassung bei der Registrierung
von Impulszählraten über einen längeren Zeitraum.
Nachweis hochenergetischer Strahlung mit dem
Zählrohr; a-, ß-, ?-Strahlung, Kernumwandlung,
Verschiebungssätze
quadratisches Abstandsgesetz, Absorption,
biologische Strahlenwirkung, Strahlenbelastung
des Menschen; Energie- und Äquivalentdosis,
Strahlenschutzmaßnahmen
Diskussion möglicher physikalischer Effekte zum
Nachweis hochenergetischer Strahlung;
Funktionsweise eines Zählrohrs; Nachweis der
einzelnen Strahlungsarten durch einfache Versuche
zum Absorptionsverhalten und zum Verhalten
im Magnetfeld
Erläuterung von Verhaltensregeln nach dem
Strahlenschutzgesetz (6 B, C; 6 GE);
Modellrechnungen zur Dosimetrie
Ein Programm zur Erfassung und graphischen Darstellung der Zählraten kann optisch eindrucksvoll die
Zufälligkeit der Ereignisse veranschaulichen sowie die Auswertung vereinfachen. Eine Vertiefung der
Thematik ermöglichen die Projekte 3.2 bzw. 3.3.