Deutschland · KMK Bildungsstandards
Klasse 12 Physik der Oberstufe: Von Feldern zu Quanten
Dieser Kurs vertieft das Verständnis fundamentaler physikalischer Konzepte durch die Untersuchung von Feldern, Wellenphänomenen und der modernen Quantenphysik. Die Schüler entwickeln fortgeschrittene Kompetenzen in der mathematischen Modellierung und experimentellen Validierung komplexer physikalischer Systeme.
Elektrische und Magnetische Felder
Untersuchung der Eigenschaften und Wirkungen statischer und zeitlich veränderlicher Felder sowie deren mathematische Beschreibung.
Analyse von Feldstärken, Potentialen und der Bewegung von Ladungsträgern in homogenen und inhomogenen Feldern.
Untersuchung magnetischer Flussdichten und der Lorentzkraft auf bewegte Ladungsträger.
Elektromagnetische Induktion und Schwingungen
Analyse der Energieumwandlung in Feldern und der Entstehung elektromagnetischer Schwingungen.
Erforschung der Erzeugung elektrischer Spannungen durch zeitliche Änderung magnetischer Flüsse.
Vergleich zwischen mechanischen und elektromagnetischen Schwingungen sowie deren mathematische Analogie.
Schwingungen und Wellen
Untersuchung der Ausbreitung von Energie durch mechanische und elektromagnetische Wellenphänomene.
Analyse der Überlagerung von Wellen und der Abweichung von der geradlinigen Ausbreitung.
Eigenschaften des elektromagnetischen Spektrums und die Bestätigung der Maxwellschen Theorie.
Quantenphysik
Einführung in die nicht-klassische Physik und das Verständnis des Welle-Teilchen-Dualismus.
Untersuchung der Wechselwirkung von Licht mit Materie und die Einführung des Photonenmodells.
Analyse des Wellencharakters von Teilchen und der Heisenbergschen Unschärferelation.
Atom- und Kernphysik
Struktur der Materie auf subatomarer Ebene und die Prozesse der Kernumwandlung.
Entwicklung vom Bohrschen Modell zur quantenmechanischen Beschreibung des Atoms.
Physik des Kernzerfalls, Bindungsenergie und die Grundlagen der Kernspaltung und Fusion.
Relativitätstheorie und Astrophysik
Einführung in die Spezielle Relativitätstheorie und die physikalische Beschreibung des Universums.
Untersuchung von Zeitdilatation, Längenkontraktion und der Äquivalenz von Masse und Energie.
Physikalische Grundlagen der Kosmologie, Sternentwicklung und das Hubble-Gesetz.