Deutschland · KMK Bildungsstandards
Klasse 11 Physik der Oberstufe: Von der Mechanik zur Quantenwelt
Dieser Kurs vermittelt ein tiefgreifendes Verständnis physikalischer Prinzipien durch mathematische Modellierung und experimentelle Validierung. Die Lernenden untersuchen komplexe Systeme von der klassischen Dynamik bis hin zu den Grundlagen der modernen Quantenphysik.
Klassische Mechanik: Dynamik und Erhaltungssätze
Untersuchung von Bewegungsabläufen unter dem Einfluss von Kräften sowie die Anwendung von Energie- und Impulserhaltungssätzen.
Analyse von Wurfbewegungen und Kreisbewegungen unter Berücksichtigung vektorieller Größen.
Untersuchung elastischer und inelastischer Stöße in abgeschlossenen Systemen.
Elektrische und Magnetische Felder
Analyse der Wechselwirkungen zwischen Ladungen und Magneten sowie die mathematische Beschreibung von Feldern.
Beschreibung der Kräfte zwischen Punktladungen und der Energie im homogenen Feld.
Wirkung magnetischer Felder auf bewegte Ladungen und stromdurchflossene Leiter.
Elektromagnetische Induktion
Erzeugung elektrischer Spannungen durch zeitlich veränderliche Magnetfelder und deren technische Anwendung.
Physikalische Grundlagen der Spannungserzeugung durch Flussänderung.
Verhalten von Spulen im Wechselstromkreis und die verlustarme Energieübertragung.
Schwingungen und Wellen
Untersuchung mechanischer und elektromagnetischer Wellenphänomene sowie deren mathematische Beschreibung.
Periodische Vorgänge am Beispiel von Federpendel und elektrischem Schwingkreis.
Überlagerung von Wellen und Ausbreitung an Hindernissen.
Thermodynamik und Statistische Physik
Zusammenhang zwischen mikroskopischen Teilchenbewegungen und makroskopischen Zustandsgrößen.
Modellierung von Gasen durch Druck, Volumen und Temperatur.
Energieerhaltung und die Richtung physikalischer Prozesse (Entropie).
Einführung in die Quantenphysik
Grenzen der klassischen Physik und der Übergang zum Welle-Teilchen-Dualismus.
Nachweis der Quantennatur des Lichts durch die Freisetzung von Elektronen.
De-Broglie-Wellenlänge und die Heisenbergsche Unschärferelation.