Physik - Helene-Lange-Schule

• formulieren, dass Licht vom Sender zum Empfängerverläuft und nicht umgekehrt.• benennen Beispiele aus dem Alltag und formulieren inder Fachsprache:“ Der Mond leuchtet (nicht)“; „DasAuge sendet keine Sehstrahlen aus“.• bewerten Sender-Empfänger unterVerkehrssicherheitsaspekten anhand von Beispielen:Kleidung, Beleuchtung am Fahrrad.• schätzen die Bedeutung der Beleuchtung für dieVerkehrssicherheit ein.• unterscheiden zwischen alltagssprachlicher undfachsprachlicher Beschreibung dieser Phänomene.(2) nutzen die Kenntnis über Lichtbündel zur Beschreibung von Sehenund gesehen werden.• beschreiben den Weg des Lichtes.• zeichnen geradlinige Lichtwege.• beschreiben Möglichkeiten, um Licht umzulenken.• fertigen zu Situationen Skizzen von Lichtwegen undnutzen diese zu Erklärungen.(3) beschreiben und erläutern damit Schattenphänomene. • führen einfache Experimente nach Anleitung durch.• beschreiben die Schattenentstehung.• beschreiben das Abbild.• beschreiben die geradlinige Begrenzung vonLichtbündeln.• identifizieren und unterscheiden Schattenbild undSchattenraum.• beschreiben Kernschatten und Halbschatten.• formulieren Je-desto-Beziehungen, z.B. Objekt inverschiedenen Entfernungen zum Schirm.(4) wenden diese Kenntnisse über Lichtbündel zur Beschreibung vonFinsternissen und Mondphasen an.• führen einfache Experimente nach Anleitung durch.• beschreiben und identifizieren Finsternisse alsSchattenphänome.• beschreiben Mondphasen mit der Sender-Empfänger-Vorstellung.• wenden diese Kenntnisse zur Unterscheidung vonFinsternissen und Mondphasen an.

(5) beschreiben Streuung und Reflexion an ebenen Grenzflächen. • führen einfache Experimente nach Anleitung durch.• beschreiben ihre Ergebnisse sachgerecht undverwenden dabei ggf. „Je-desto-Beziehungen“.• identifizieren und benennen Gegenstände, die Lichtgerichtet umlenken oder diffus streuen.• nennen streuende bzw. reflektierende Gegenstände ausihrem Alltag, z.B. „der (beschlagene) Spiegel im Badam Morgen.• beschreiben, dass mit Streuung die Umlenkung vonLicht in verschiedene Richtungen und mit Reflexiondie Umlenkung von Licht in eine Richtung bezeichnetwird.(6).beschreiben die Eigenschaften von Spiegelbildern. • führen einfache Experimente nach Anleitung durch.• beschreiben die Lage des Spiegelbildes.• beschreiben die Eigenschaften des Spiegelbildes.• identifizieren einfache Spiegelbilder, z.B. an„gespiegelter Schrift“, Krankenwagen.• unterscheiden zwischen der realen Welt und derSpiegelwelt, z.B.:„Kerze im Wasserglas“.(7) beschreiben die Brechung von Lichtbündeln an ebenenGrenzflächen.(8) beschreiben die Eigenschaften der Bilder an ebenen Spiegeln,Lochblenden und Sammellinsen.• führen einfache Experimente nach Anleitung durch.• beschreiben das Phänomen der Brechung amExperiment.• beschreiben optische Täuschungen mit Hilfe derSender-Empfänger-Vorstellung, z.B. optische Hebung(Münze).• beschreiben ihre Ergebnisse sachgerecht undverwenden dabei ggf. „Je-desto-Beziehungen“.• führen einfache Experimente nach Anleitung durch• erzeugen im Experiment mit Lochblenden Bilder.• bauen eine Lochkamera.• beschreiben die Eigenschaften der Bilder: Ort desBildes, Schärfe des Bildes, Helligkeit usw.(9) unterscheiden zwischen Sammel- und Zerstreuungslinse. • Schüler führen einfache Experimente zurUnterscheidung der Linsen nach Anleitung durch.• Unterscheidung der Bilder, auch bei verschiedenen

Linsen.• Schüler benennen die entgegen gesetztenEigenschaften der beiden Linsen - Aufheben derWirkung.• unterscheiden die Bilder, die mit ebenen Spiegeln,Lochblenden und Sammellinsen erzeugt wurden,durch ihre Eigenschaften.(10) wenden diese Kenntnisse im Kontext Fotoapparat und Auge an. • führen einfache Experimente nach Anleitung durch.• beschreiben die Linse im Auge und das scharfe Bildauf der Netzhaut.• beschreiben, dass die Schärfe des Bildes durch dieVeränderung der Linse (Muskelbewegung)„eingestellt“ werden.• beschreiben die Linse im Objektiv der Kamera und dasscharfe Bild auf dem Chip (FW).• beschreiben, dass die Schärfe des Bildes durch denAbstand zwischen Linse und Chip „eingestellt“werden kann.Stromkreise(11) beschreiben weißes Licht als Gemisch von farbigem Licht. • führen einfache Experimente nach Anleitung durch.• beschreiben das Phänomen der Brechung bei(einfarbigen) Laserlicht.• beschreiben das Phänomen der unterschiedlichenBrechung bei weißem Licht (Spektralzerlegung).• unterscheiden zwischen Laserlicht und weißem Licht.• mischen verschiedene Lichtfarben und beobachten dieFarbmischung.• benennen ähnliche Phänomene, z.B.: Regenbogen undFernseher.(1) erkennen einfache elektrische Stromkreise und beschreiben derenAufbau und Bestandteile.• unterscheiden dabei zwischen alltagssprachlicher undfachsprachlicher Beschreibung.• zeigen anhand von einfachen Beispielen dieBedeutung elektrischer Stromkreise im Alltag auf.(2) unterscheiden zwischen elektrischen Leitern und Isolatoren undbenennen Beispiele dafür.• planen einfache Experimente zur Untersuchung derLeitfähigkeit,• führen sie durch und dokumentieren die Ergebnisse.• tauschen sich über die Erkenntnisse zur Leitfähigkeit

(3) verwenden Schaltbilder in einfachen Situationen sachgerecht. • nehmen dabei Idealisierungen vor.• bauen einfache elektrische Stromkreise nachvorgegebenem Schaltplan auf.• benutzen Schaltpläne als fachtypische Darstellungen.(4) wenden diese Kenntnisse auf ausgewählte Beispiele im Alltag an. • unterscheiden dabei zwischen alltagssprachlicher undfachsprachlicher Beschreibung.• zeigen anhand von einfachen Beispielen dieBedeutung elektrischer Stromkreise im Alltag auf.(5) unterscheiden Reihen- und Parallelschaltung. • führen dazu einfache Experimente nach Anleitungdurch.• dokumentieren die Ergebnisse ihrer Arbeit.• beschreiben den Aufbau einfacher technischer Geräteund deren Wirkungsweise.aus.(6) wenden diese Kenntnisse in verschiedenen Situationen aus demAlltag an.• führen dazu einfache Experimente nach Anleitungdurch.• dokumentieren die Ergebnisse ihrer Arbeit.• beschreiben den Aufbau einfacher technischer Geräteund deren Wirkungsweise.(7) charakterisieren elektrische Quellen anhand ihrer Spannungsangabe. • nutzen die Spannungsangaben auf elektrischenGeräten zu ihrem bestimmungsgemäßen Gebrauch.• nutzen ihr physikalisches Wissen zum Bewerten vonSicherheitsmaßnahmen am Beispiel des Schutzleitersund der Schmelzsicherung.(8) wissen um die Gefährdung durch Elektrizität und wenden geeigneteVerhaltensregeln zu deren Vermeidungan.• nutzen die Spannungsangaben auf elektrischenGeräten zu ihrem bestimmungsgemäßen Gebrauch.• nutzen ihr physikalisches Wissen zum Bewerten vonSicherheitsmaßnahmen am Beispiel des Schutzleitersund der Schmelzsicherung.(9) beschreiben die Wirkungsweise eines Elektromagneten. • nutzen ihre Kenntnisse über elektrische Schaltungenum den Einsatz von Elektromagneten im Alltag zu

erläutern.Klasse 7/8Elektrik(1) beschreiben elektrische Stromkreise in verschiedenenAlltagssituationen anhand ihrer Energie übertragenden Funktion.(2) deuten die Vorgänge im Stromkreis mit Hilfe der Eigenschaftenbewegter Elektronen in Metallen.(3) nennen Anziehung bzw. Abstoßung als Wirkung von Kräftenzwischen geladenen Körpern.(4) identifizieren in einfachen vorgelegten Stromkreisen denElektronenstrom und den Energiestrom.(5) verwenden für die elektrische Stromstärke die Größenbezeichnung Iund für die Energiestromstärke die Größenbezeichnung P sowie derenEinheiten und geben typische Größenordnungen an.(6) kennzeichnen die elektrische Spannung als Maß für die je Elektronübertragene Energie.(7) verwenden die Größenbezeichnung U und deren Einheit und gebentypische Größenordnungen an.(8) unterscheiden die Spannung der Quelle von der Spannung zwischenzwei Punkten eines Leiters.(9) erläutern Knoten- und Maschenregel und wenden beide auf einfacheBeispiele aus dem Alltag an.• unterscheiden zwischen alltagssprachlicher undfachsprachlicher Beschreibung entsprechenderPhänomene.• zeigen anhand von Beispielen die Bedeutung derelektrischen Energieübertragung für die Lebensweltauf.• verwenden dabei geeignete Modellvorstellungen.• untersuchen experimentell die Elektronenstromstärkenin unverzweigten und verzweigten Stromkreisen.• legen selbstständig Messtabellen an und präsentierenihre Ergebnisse.• nutzen ihre Kenntnisse über Energieströme imZusammenhang mit ökonomischen und ökologischenAspekten.• unterscheiden die Verwendung einesVielfachmessgeräts als Voltmeter von der alsAmperemeter.• experimentieren sachgerecht und angeleitet mit VoltundAmperemeter.• legen selbstständig geeignete Messtabellen an undpräsentieren ihre Ergebnisse.• begründen diese Regeln anhand einerModellvorstellung.

• erläutern die Zweckmäßigkeit der elektrischenSchaltungen im Haushalt(10) unterscheiden die Definition des elektrischen Widerstands vomohmschen Gesetz.(11) verwenden für den Widerstand die Größenbezeichnung R unddessen Einheit.(12) beschreiben Motor und Generator sowie Transformator als blackboxes anhand der Energie wandelnden bzw. übertragenden Funktion.(13) bestimmen die Energiestromstärke in elektrischen Systemen.(14) nennen alltagsbedeutsame Unterschiede von Gleich- undWechselstrom.• nehmen entsprechende Kennlinien auf.• werten die gewonnenen Daten mit Hilfe ihrerKenntnisse über proportionale Zusammenhänge aus.(Bezüge zur Mathematik prüfen)• wenden das ohmsche Gesetz in einfachenBerechnungen an.• dokumentieren die Messergebnisse in Form geeigneterDiagramme.• erläutern die Bedeutung des Transformators für dieEnergieübertragung im Verteilungsnetz derElektrizitätswirtschaft.• bewerten die Bedeutung von Abwärme beiEnergieübertragungen.Einführung desEnergiebegriffs(1) verfügen über einen altersgemäß ausgeschärften Energiebegriff. beschreiben bekannte Situationen unter Verwendungder Vokabeln: Höhenenergie, Bewegungsenergie,Spannenergie, innere Energie, elektrische Energie undLichtenergie.(2) beschreiben verschiedene geeignete Vorgänge mit Hilfe vonEnergieübertragungsketten.(3) ordnen der Energie die Einheit 1 J zu und geben einige typischeGrößenordnungen an.stellen diese in Energieflussdiagrammen dar.erläutern vorgegebene Energieflussbilder für diehäusliche Energieversorgung.geben ihre erworbenen Kenntnisse wieder undbenutzen das erlernte Vokabular.präsentieren die Ergebnisse ihrer Arbeit.recherchieren dazu in unterschiedlichen Quellen.vergleichen Nahrungsmittel im Hinblick auf ihrenEnergieinhalt. (Bezüge zur Biologie prüfen)schätzen den häuslichen Energiebedarf und dessenVerteilung realistisch ein.

(4) stellen qualitative Energiebilanzen für einfache Übertragungs-/Wandlungsvorgänge auf.(5) erläutern das Prinzip der Energieerhaltung unter Berücksichtigungdes Energiestroms in die Umgebungveranschaulichen die Bilanzen grafisch.veranschaulichen die Bilanzen grafisch.(6) unterscheiden Temperatur und innere Energie. erläutern an einfachen Beispielen, dass zweiGegenstände trotz gleicher Temperaturunterschiedliche innere Energie besitzen können.Mechanik(7) erläutern anhand von Beispielen, dass innere Energie von allein nurvom Gegenstand höherer Temperatur zum Gegenstand niedrigererTemperatur übertragen wird.(8) erläutern, dass Vorgänge in der Regel nicht umkehrbar sind, weilein Energiestrom in die Umgebung auftritt.(9) verwenden in diesem Zusammenhang den BegriffEnergieentwertung.(1) verwenden lineare t-s- und t-v-Diagramme zur Beschreibunggeradliniger Bewegungen.(2) erläutern die entsprechenden Bewegungsgleichungen.(3) nutzen diese Kenntnisse zur Lösung einfacher Aufgaben.(4) identifizieren Kräfte als Ursache von Bewegungsänderungen oderVerformungen.(5) verwenden als Maßeinheit der Kraft 1N und schätzen typischeGrößenordnungen ab.benutzen ihre Kenntnisse zur Beurteilung vonEnergiesparmaßnahmen.benutzen ihre Kenntnisse zur Beurteilung vonEnergiesparmaßnahmen.benutzen ihre Kenntnisse zur Beurteilung vonEnergiesparmaßnahmen.• werten gewonnene Daten anhand geeignet gewählterDiagramme aus (zweckmäßige Skalierung der Achsen,Ausgleichsgerade)• interpretieren und bestimmen Geschwindigkeit bzw.Beschleunigung als Steigung. (Bezüge zurMathematik prüfen)• verwenden selbst gefertigte Diagramme undMesstabellen zur Dokumentation und interpretierendiese.• tauschen sich über die gewonnenen Erkenntnisse undderen Anwendungen unter angemessener Verwendungder Fachsprache und fachtypischer Darstellung aus.• beschreiben diesbezügliche Phänomene und führen sieauf Kräfte zurück.• unterscheiden zwischen alltagssprachlicher undfachsprachlicher Beschreibung von Phänomenen.• führen geeignete Versuche zur Kraftmessung durch.

(6) geben das hookesche Gesetz an.• dokumentieren die Ergebnisse ihrer Arbeitselbstständig.• führen Experimente zu proportionalenZusammenhängen am Beispiel des hookeschenGesetzes durch. (Bezüge zur Mathematik prüfen)• beurteilen die Gültigkeit dieses Gesetzes und seinerVerallgemeinerung.(7) unterscheiden zwischen Gewichtskraft und Masse. • geben die zugehörige Größengleichung an und nutzendiese für Berechnungen.• recherchieren zum Ortsfaktor g in geeigneten Quellen.(8) stellen Kräfte als gerichtete Größen mit Hilfe von Pfeilen dar.(9) bestimmen die Ersatzkraft in einfachen Fällen durchKräfteaddition.(10) unterscheiden zwischen Kräftepaaren bei der Wechselwirkungzwischen zwei Körpern und Kräftepaaren beimKräftegleichgewicht an einem Körper.(11) erläutern die Trägheit von Körpern und beschreiben deren Masseals gemeinsames Maß für ihre Trägheit und Schwere.(12) verwenden als Maßeinheit der Masse 1 kg und schätzen typischeGrößenordnungen ab.• wechseln zwischen sprachlicher und grafischerDarstellungsform.• nutzen ihre Kenntnisse, um alltagstypischeFehlvorstellungen zu korrigieren.• beschreiben entsprechende Situationenumgangssprachlich und benutzen dabei zunehmendFachbegriffe.• nutzen ihr physikalisches Wissen über Kräfte,Bewegungen und Trägheit zum Bewerten von Risikenund Sicherheitsmaßnahmen im Straßenverkehr.Klasse 9/10Atom- und Kernphysik(1) beschreiben das Kern- Hülle- Modell vom Atom und erläutern denBegriff Isotop. (Bezüge zur Chemie prüfen)(2) deuten die Stabilität von Kernen mit Hilfe der Kernkraft. (Bezügezur Chemie prüfen)• deuten das Phänomen der Ionisation mit Hilfe diesesModells.

Dynamik(3) beschreiben die ionisierende Wirkung von Kernstrahlung und derenstochastischen Charakter.(4) geben ihre Kenntnisse über natürliche und künstlicheStrahlungsquellen wieder. (Bezüge zur Chemie prüfen)(5) unterscheiden α-, β-, γ-Strahlung anhand ihrer Eigenschaften undbeschreiben ihre Entstehung.(6) erläutern Strahlenschutzmaßnahmen mit Hilfe dieser Kenntnisse.(7) unterscheiden Energiedosis und Äquivalentdosis.(8) geben die Einheit der Äquivalentdosis an.(9) beschreiben den radioaktiven Zerfall eines Stoffes unterVerwendung des Begriffes Halbwertszeit.(10) beschreiben die Kernspaltung und die Kettenreaktion.(11) Erläutern die Funktionsweise eines Kernkraftwerks(1) beschreiben den freien Fall und den waagerechten Wurf mit Hilfevon t-s- und t-v-Zusammenhängen.(2) nutzen diese Kenntnisse zur Lösung ausgewählter Aufgaben undProbleme.(3) verwenden die Grundgleichung der Mechanik zur Lösungausgewählter Aufgaben und Probleme.(4) erläutern die sich daraus ergebende Definition der Krafteinheit.• beschreiben biologische Wirkung und ausgewähltemedizinische Anwendungen.• nutzen dieses Wissen zur Einschätzung möglicherGefährdung durch Kernstrahlung.• beschreiben die Ähnlichkeit von UV-, Röntgen- und-Strahlung in Analogie zum Licht und berücksichti-gen dabei energetische Gesichtspunkte.• nutzen ihr Wissen zur Beurteilung vonStrahlenschutzmaßnahmen.• zeigen am Beispiel des Bewertungsfaktors dieGrenzen physikalischer Sichtweisen auf.• stellen die Abklingkurve grafisch dar und werten sieunter Verwendung der Eigenschaften einerExponentialfunktion aus.• recherchieren in geeigneten Quellen und präsentierenihr Ergebnis adressatengerecht.• benennen die Auswirkungen der Entdeckung derKernspaltung im gesellschaftlichen Zusammenhangund zeigen dabei die Grenzen physikalischerSichtweisen auf• werten Daten aus selbst durchgeführten Experimentenaus.• übersetzen zwischen sprachlicher, grafischer undalgebraischer Darstellung dieser Zusammenhänge.• beschreiben die Idealisierungen, die zum Begriff„freier Fall“ führen und erläutern die Ortsabhängigkeitder Fallbeschleunigung.• begründen den Zusammenhang zwischen Ortsfaktorund Fallbeschleunigung.• identifizieren den Ortsfaktor als Fallbeschleunigung

(5) erläutern die Bedeutung von g.Energie qualitativ(6) beschreiben die gleichförmige Kreisbewegung mit Hilfe derEigenschaften von Zentralbeschleunigung und Zentralkraft.(7) geben die Gleichung für die Zentralkraft an.(8) formulieren den Energieerhaltungssatz in der Mechanik und nutzenihn zur Lösung einfacher Aufgaben und Probleme auch unterEinbeziehung der kinetischen Energie.(1) unterscheiden mechanische Energieübertragung (Arbeit) vonthermischer (Wärme) an ausgewählten Beispielen.(2) bestimmen die durch Arbeit und Wärme übertragene Energiequantitativ.(3) benutzen die Energiestromstärke/Leistung P als Maß dafür, wieschnell Energie übertragen wird.(4) unterscheiden zwischen innerer Energie eines Körpers und seinerTemperatur am Beispiel eines Phasenübergangs.• begründen die Entstehung der Kreisbewegung mittelsder richtungsändernden Wirkung der Zentralkraft.• unterscheiden dabei zwischen alltagssprachlicher undfachsprachlicher Beschreibung, insbesonderehinsichtlich der Vokabel „Fliehkraft“.• nutzen ihr Wissen zum Bewerten von Risiken undSicherheitsmaßnahmen im Straßenverkehr.• planen einfache Experimente zur Überprüfung desEnergieerhaltungssatzes, führen sie durch unddokumentieren die Ergebnisse.• nutzen ihr Wissen zum Bewerten von Risiken undSicherheitsmaßnahmen im Straßenverkehr.• untersuchen auf diese Weise bewirkteEnergieänderungen experimentell.• unterscheiden dabei zwischen alltagssprachlicher undfachsprachlicher Beschreibung.• berechnen die Änderung von Höhenenergie undinnerer Energie in Anwendungsaufgaben.• zeigen die besondere Bedeutung der spezifischenWärmekapazität des Wassers an geeigneten Beispielenaus Natur und Technik auf.• verwenden in diesem Zusammenhang Größen undEinheiten korrekt.• entnehmen dazu Informationen aus Fachbuch undFormelsammlung.• vergleichen und bewerten alltagsrelevante Leistungen.• formulieren an einem Alltagsbeispiel die zugehörigeEnergiebilanz.• entnehmen dazu Informationen aus Fachbuch undFormelsammlung.(1) verfügen über eine anschauliche Vorstellung des Gasdrucks als • verwenden in diesem Zusammenhang das

Energieübertragung inKreisprozessenHalbleiterZustandsgröße und geben die Definitionsgleichung des Drucks an.(2) verwenden für den Druck das Größensymbol p und die Einheit 1Pascal und geben typische Größenordnungen an.(3) beschreiben das Verhalten idealer Gase mit den Gesetzen vonBoyle-Mariotte und Gay-Lussac.(4) nutzen diese Kenntnis zur Erläuterung der Zweckmäßigkeit derKelvin-Skala.(5) beschreiben die Funktionsweise eines Stirlingmotors.(6) beschreiben den idealen stirlingschen Kreisprozess im V-p-Diagramm.(7) geben die Gleichung für den maximal möglichen Wirkungsgradeiner thermodynamischen Maschine an.(8) erläutern die Existenz und die Größenordnung eines maximalmöglichen Wirkungsgrades auf der Grundlage der Kenntnisse überden stirlingschen Kreisprozess.(1) beschreiben das unterschiedliche Leitungsverhalten von Leitern undHalbleitern mit geeigneten Modellen.(2) beschreiben die Vorgänge am pn-Übergang mit Hilfe geeigneterenergetischer Betrachtungen.(3) erläutern die Vorgänge in Leuchtdioden und Solarzellenenergetisch.Teilchenmodell zur Lösung von Aufgaben undProblemen.• tauschen sich über Alltagserfahrungen imZusammenhang mit Druck unter angemessenerVerwendung der Fachsprache aus.• werten gewonnene Daten durch geeigneteMathematisierung aus und beurteilen die Gültigkeitdieser Gesetze und ihrer Verallgemeinerungen.• dokumentieren die Ergebnisse ihrer Arbeit unddiskutieren sie unter physikalischen Gesichtspunkten.• interpretieren einfache Arbeitsdiagramme und deuteneingeschlossene Flächen energetisch.• argumentieren mit Hilfe vorgegebenen Darstellungen.• nutzen und verallgemeinern diese Kenntnisse zurErläuterung der Energieentwertung.• nehmen wertend Stellung zu Möglichkeitennachhaltiger Energienutzung am Beispiel der „Kraft-Wärme-Kopplung“ und begründen ihre Wertung auchquantitativ.• führen Experimente zur Leitfähigkeit von dotiertenLeitern durch (LDR, NTC).• nehmen die Kennlinie einer Leuchtdiode auf.• dokumentieren die Messergebnisse in Form geeigneterDiagramme.• beschreiben den Aufbau und die Wirkungsweise vonLeuchtdiode und Solarzelle.Klasse 11 / 12(1) beschreiben den Zusammenhang zwischen Ladung und • skizzieren Feldlinienbilder für typische Fälle.

Elektrizität/Felderelektrischer Stromstärke.(2) nennen die Definition der elektrische Spannung mithilfe der proLadung übertragbaren Energie.(3) beschreiben elektrische Felder durch ihre Kraftwirkungen aufgeladene Probekörper.(4) nennen die Einheit der Ladung und erläutern die Definition derelektrischen Feldstärke.(5) beschreiben ein Verfahren zur Bestimmung der elektrischenFeldstärke auf der Grundlage von Kraftmessung.(6) beschreiben den Zusammenhang zwischen der Feldstärke in einemPlattenkondensator und der anliegenden Spannung.(7) geben die Energiebilanz für einen freien geladenen Körper imelektrischen Feld eines Plattenkondensators an.(8) beschreiben den Entladevorgang eines Kondensators mithilfe einerExponentialfunktion.• beschreiben die Bedeutung elektrischer Felder für einetechnische Anwendung (z. B. Die Kopiertechnik)• werten in diesem Zusammenhang Messreihen aus.• erläutern mithilfe einer Analogiebetrachtung, dass gals Gravitationsfeldstärke aufgefasst werden kann.• ziehen Analogiebetrachtungen zur Erläuterung diesesZusammenhangs heran.• bestimmen die Geschwindigkeit eines geladenenKörpers im homogenen elektrischen Feld einesPlattenkondensators mithilfe von Energiebilanzen.• führen selbstständig Experimente zum Entladevorgangdurch.• ermitteln aus den Messdaten die Parameter deszugehörigen t-I-Zusammenhangs und stellen diesenmit der Exponentialfunktion zur Basis e dar.• begründen den exponentiellen Verlauf.• ermitteln die geflossene Ladung mithilfe von t-I-Diagrammen.(9) nennen die Definition der Kapazität eines Kondensators. • planen ein Experiment zur Bestimmung der Kapazitäteines Kondensators und führen es durch.• erläutern Einsatzmöglichkeiten von Kondensatoren alsEnergiespeicher in technischen Systemen.(10) bestimmen die Richtung von magnetischen Feldern mitKompassnadeln.(11) ermitteln Richtung (Dreifingerregel) und Betrag der Kraft aufeinen stromdurchflossenen Leiter im homogenen Magnetfeld.• skizzieren Magnetfeldlinienbilder für einen geradenLeiter und eine Spule.• planen mit vorgegebenen Komponenten einExperiment zur Bestimmung von B auf der Grundlage

(12) nennen die Definition der magnetischen Flussdichte B (FeldstärkeB) in Analogie zur elektrischen Feldstärke.einer Kraftmessung.• führen ein Experiment zur Bestimmung von B durchund werten es aus.• begründen die Definition mithilfe dieser Messdaten.(13) erläutern die Entstehung der Hallspannung. • leiten die Gleichung für die Hallspannung unterVerwendung der Ladungsträgerdichte anhand einergeeigneten Skizze her.• führen selbstständig Experimente zur Messung von Bmit einer Hallsonde durch.Schwingungen undWellen(14) beschreiben die Bewegung von freien Elektronen• unter Einfluss der Lorentzkraft,• unter Einfluss der Kraft im homogenen E-Feld,• im Wien-Filter.zusätzlich für erhöhtes Anforderungsniveau:(14a) beschreiben das physikalische Prinzip zur Bestimmung derspezifischen Ladung von Elektronen mithilfe des Fadenstrahlrohres.(15) beschreiben die Erzeugung einer Induktionsspannung durch diezeitliche Änderung von B bzw. A qualitativ.(16) wenden das Induktionsgesetz in differenzieller Form auf lineareund sinusförmige Verläufe von Φ an.(1) beschreiben harmonische Schwingungen mithilfe von Amplitude,Periodendauer und Frequenz.(2) geben die Gleichung für die Periodendauer eines Feder-Masse-Pendels an.• begründen den prinzipiellen Verlauf der Bahnkurven.• leiten vorstrukturiert die Gleichung für die Bahnkurveim homogenen elektrischen Feld her.• leiten dazu die Gleichung für die spezifische Ladungdes Elektrons her und bestimmen dieElektronenmasse.• führen einfache qualitative Experimente zurErzeugung einer Induktionsspannung durch.• erläutern das Prinzip eines dynamischen Mikrofons.• werten geeignete Versuche zur Überprüfung desInduktionsgesetzes aus.• stellen technische und historische Bezüge hinsichtlichder Erzeugung von Wechselspannung dar.• haben Erfahrungen im angeleiteten Umgang mit einemregistrierenden Messinstrument(z. B. Oszilloskop/Interface).• untersuchen die zugehörigen Abhängigkeitenexperimentell.• ermitteln geeignete Ausgleichskurven.• übertragen diese Verfahren auf andere harmonischeOszillatoren.

(3) stellen harmonische Schwingungen grafisch dar. • verwenden die Zeigerdarstellung oder Sinuskurven zurgrafischen Beschreibung.(4) beschreiben die Ausbreitung harmonischer Wellen.(5) beschreiben harmonische Wellen mithilfe von Periodendauer,Ausbreitungsgeschwindigkeit, Wellenlänge, Frequenz, Amplitudeund Phase.• verwenden Zeigerketten oder Sinuskurven zurgrafischen Darstellung.• nutzen in diesen Zusammenhängen dieZeigerdarstellung oder Sinusfunktionen sachgerecht.(6) begründen den Zusammenhang zwischen Wellenlänge undFrequenz und wenden die zugehörige Gleichung an.Quantenobjekte(7) vergleichen longitudinale und transversale Wellen.(8) beschreiben Polarisierbarkeit als Eigenschaft transversaler Wellen.(9) beschreiben und deuten Interferenzphänomene für folgende Fälle:• stehende Welle,• Doppelspalt und Gitter,• Michelson-Interferometer,• Bragg-Reflexion.(10) beschreiben je ein Experiment zur Bestimmung der Wellenlängevon• Schall mit zwei Sendern,• Mikrowellen mit dem Michelson-Interferometer,• Licht mit einem Gitter (subjektiv/ objektiv)• Röntgenstrahlung mit Bragg-Reflexion.(1) beschreiben das Experiment mit der Elektronenbeugungsröhre unddeuten die Beobachtungen als Interferenzerscheinung.(2) beschreiben ein Experiment zum äußeren lichtelektrischen Effekt• stellen Bezüge zwischen dieser Kenntnis undBeobachtungen an einem LC-Display her.• verwenden die Zeigerdarstellung oder eine anderegeeignete Darstellung zur Beschreibung und Deutung.• erläutern die technische Verwendung des Michelson-Interferometers• werten entsprechende Experimente aus.• leiten die zugehörigen Gleichungen selbstständig undbegründet her.• übertragen das Vorgehen auf Experimente mit anderenWellenarten.• wenden ihre Kenntnisse zur Bestimmung desSpurabstandes bei einer CD an.• erläutern ein Verfahren zur Strukturuntersuchung alstechnische Anwendung der Bragg-Reflexion.• übertragen Kenntnisse über Interferenz auf verwandteSituationen.• deuten diesen Effekt mithilfe des Photonenmodells.• übertragen ihre Kenntnisse über das Photonenmodell

mit der Vakuum- Fotozelle.(3) erläutern die experimentelle Bestimmung des planckschenWirkungsquantums mit LEDs.(4) erläutern die Entstehung des Röntgenbremsspektrums alsEnergieübertragung von Elektronen auf Photonen.(5) bestimmen die Wellenlänge bei Quantenobjekten mit Ruhemassemithilfe der de-Broglie-Gleichung(6) erläutern Interferenz bei einzelnen Photonen.(7) interpretieren die jeweiligen Interferenzmuster stochastisch.zusätzlich für erhöhtes Anforderungsniveau:(8) beschreiben den Aufbau eines Mach-Zehnder-Interferometers.des Lichtes auf diese Situation.• bestätigen durch Auswertung von Messwerten dieProportionalität zwischen Energie des Photons und derFrequenz.• nutzen das Röntgenbremsspektrum zur h-Bestimmung.• bestätigen durch Auswertung von Messwerten dieAntiproportionalität zwischen Wellenlänge undGeschwindigkeit.• verwenden dazu die Zeigerdarstellung oder eineandere geeignete Darstellung.• deuten die Erscheinungen in den bekanntenInterferenzexperimenten durch Argumentation miteinzelnen Photonen bzw. mit Elektronen.• erläutern, dass die Nachweiswahrscheinlichkeit für eineinzelnes Quantenobjekt durch das Quadrat derresultierenden Zeigerlänge oder eine andere geeigneteBerechnung bestimmt wird.• übertragen ihre Kenntnisse auf die Deutung vonExperimenten mit Quantenobjekten größerer Masse (z.B. kalte Neutronen).• erläutern den Begriff Komplementarität mithilfe derBeobachtungen in einem „Welcher-Weg“-Experiment.Atomhülle(9) interpretieren ein „Welcher-Weg“-Experiment unter denGesichtspunkten Nichtlokalität und Komplementarität.(1) erläutern einen Franck-Hertz-Versuch.(2) erläutern einen Versuch zur Resonanzabsorption.(3) erläutern die Quantisierung der Gesamtenergie von Elektronen inder Atomhülle.• bestimmen eine Anregungsenergie anhand einerFranck-Hertz-Kennlinie.• verwenden dazu das Modell vom eindimensionalenPotenzialtopf.

• diskutieren die Aussagekraft und die Grenzen diesesModells.(4) erläutern quantenhafte Emission anhand von Experimenten zuLinienspektren bei Licht …• erklären diese Experimente durch die Annahmediskreter Energieniveaus in der Atomhülle.zusätzlich für erhöhtes Anforderungsniveau… und Röntgenstrahlung.zusätzlich für erhöhtes Anforderungsniveau(4a) beschreiben die „Orbitale“ bis n = 2 in einemdreidimensionalen Kastenpotenzial.(5) erklären den Zusammenhang zwischen Spektrallinien undEnergieniveauschemata.• stellen einen Zusammenhang zwischendreidimensionalen Orbitalen und eindimensionalenWahrscheinlichkeitsverteilungen anschaulich her.• benutzen vorgelegte Energieniveauschemata zurBerechnung der Wellenlänge von Spektrallinien undordnen gemessenen Wellenlängen Energieübergängezu.• ziehen diese Kenntnisse zur Erklärung einescharakteristischen Röntgenspektrums heran.• führen Berechnungen dazu aus.• wenden die Balmerformel an.• erläutern und bewerten die Bedeutung vonLeuchtstoffen an den Beispielen Energiesparlampeund „weiße“ LED.(6) erläutern die Grundlagen der Funktionsweise eines He-Ne-Lasers. • stellen diese unter Verwendung vorgegebenerDarstellungen strukturiert und angemessen dar.• beschreiben eine technische Anwendung, die auf derNutzung eines Lasersystems beruht.Atomkern(1) erläutern das grundlegende Funktionsprinzip eines Geiger-Müller-Zählrohrs als Messgerätfür Zählraten.(2) erläutern das Zerfallsgesetz und wenden es auf Abklingprozesse an.• stellen Abklingkurven grafisch dar und werten sieunter Verwendung der Eigenschaften einerExponentialfunktion zur Basis e aus.• beurteilen Gültigkeitsgrenzen der mathematischenBeschreibung aufgrund der stochastischen Natur derStrahlung.• erläutern das Prinzip des C-14-Verfahrens zur

Altersbestimmung.• modellieren einen radioaktiven Zerfall mit demDifferenzenverfahren unter Einsatz einerTabellenkalkulation oder einesModellbildungssystems.• übertragen dieses Verfahren auf die Entladung einesKondensators.(3) stellen Zerfallsreihen anhandeiner Nuklidkarte auf.(4) erläutern das grundlegende Funktionsprinzip einesHalbleiterdetektors für die Energiemessungvon Kernstrahlung.(5) interpretieren ein a−Spektrum auf der Basis der zugehörigenZerfallsreihe.(6) beschreiben die Quantisierung der Gesamtenergie von Nukleonenim eindimensionalen Potenzialtopf.• entnehmen einer Nuklidkarte die kennzeichnendenGrößen eines Nuklids.• beschreiben die in Energiespektren verwendeteDarstellungsform (Energie-Häufigkeits-Diagramm).• ziehen die Nuklidkarte zur Interpretation einesa−Spektrums heran.• erläutern den Einsatz von Radionukliden in derMedizin• begründen die Größenordnung der Energie beiKernprozessen mithilfe des Potenzialtopfmodells.