Deutschland · KMK Bildungsstandards
Klasse 13 Physik der Moderne: Von Feldern zu Quanten
Dieser Kurs vertieft das Verständnis fundamentaler physikalischer Konzepte der Sekundarstufe II mit Fokus auf Feldtheorie, Wellenoptik und Quantenphysik. Die Lernenden entwickeln mathematische Modelle für komplexe Phänomene und reflektieren die Grenzen der klassischen Physik.
Elektrische und Magnetische Felder
Untersuchung der Eigenschaften und Wirkungen statischer und dynamischer Felder sowie deren mathematische Beschreibung.
Analyse von Feldstärken und Potentialen in homogenen und radialen Feldern.
Untersuchung der Lorentzkraft und der magnetischen Induktion in verschiedenen Medien.
Schwingungen und Wellen
Mechanische und elektromagnetische Schwingungsvorgänge sowie die Ausbreitung von Wellen im Raum.
Analyse des elektromagnetischen Schwingkreises und der Analogie zum mechanischen Pendel.
Untersuchung der Wellennatur des Lichts durch Doppelspalt- und Gitterversuche.
Quantenphysik
Einführung in die Quantennatur des Lichts und der Materie sowie der Welle-Teilchen-Dualismus.
Analyse der Quantisierung von Licht und der Einsteinschen Lichtquantenhypothese.
Untersuchung der De-Broglie-Wellenlänge und der Heisenbergschen Unschärferelation.
Atom- und Kernphysik
Struktur der Atome, Kernzerfall und die energetische Nutzung von Kernprozessen.
Vom Bohrschen Modell zum Orbitalmodell und die Entstehung von Linienspektren.
Energetik des Atomkerns, Massendefekt und die Bindungsenergie pro Nukleon.
Relativitätstheorie
Grundlagen der speziellen Relativitätstheorie und ihre Auswirkungen auf Raum und Zeit.
Die Konstanz der Lichtgeschwindigkeit und ihre kinematischen Konsequenzen.
Zusammenhang zwischen Masse und Energie sowie die relativistische Impulserhaltung.
Thermodynamik und Statistische Physik
Hauptsätze der Thermodynamik und das Verhalten von Vielteilchensystemen.
Der zweite Hauptsatz der Thermodynamik und die statistische Deutung der Entropie.
Zustandsgleichungen und kinetische Gastheorie zur Beschreibung von Materiezuständen.