Physik Oberstufe — Mechanik, Felder, Wellen, Wärme, moderne Physik

Inhalt dieses Kurses

1. Bewegung und Kräfte — Sie können gleichförmige und gleichmäßig beschleunigte Bewegungen berechnen, die drei Newtonschen Axiome anwenden, Reibungs- und Hangabtriebskräfte bestimmen und Größen der Kreisbewegung berechnen.
2. Energie, Arbeit, Leistung und Impuls — Sie können Arbeit, Leistung, Energie und Wirkungsgrad berechnen, den Energie- und den Impulserhaltungssatz anwenden und Stoßvorgänge sowie Rückstoß rechnerisch beschreiben.
3. Schwingungen und Wellen — Sie können Schwingungen und Wellen mit ihren Größen beschreiben, Perioden und Wellenlängen berechnen, Schall und Ultraschall einordnen und Interferenz bei Schall und Licht erklären.
4. Wärmelehre — Sie können Temperaturskalen umrechnen, Wärmemengen berechnen, die Hauptsätze der Thermodynamik anwenden und den Wirkungsgrad von Wärmekraftmaschinen bestimmen.
5. Elektrizität und Magnetismus — Sie können elektrische Größen in Stromkreisen berechnen, Kräfte im elektrischen und magnetischen Feld bestimmen, Induktion erklären und Wechselspannung sowie Transformatoren rechnerisch behandeln.
6. Atom- und Quantenphysik — Sie können Photonenenergien und Wellenlängen berechnen, Atommodelle und Spektren erläutern, den Zerfall mit der Halbwertszeit beschreiben, Strahlenschutz begründen und Grundideen der Relativitätstheorie einordnen.
7. Strömung verstehen: Widerstand, Auftrieb, Wirbel — Du unterscheidest Widerstand, Auftrieb und Wirbelablösung, berechnest Reynolds-Zahl und Beiwerte, beurteilst den Einfluss von Form, Anstellwinkel und Wandverbau und kennst die Grenzen einer zweidimensionalen Simulation.
8. Quantenmessung: Messproblem, Interferenz und Information — Du unterscheidest die zwei Regeln der Quantenmechanik (Schrödinger-Gleichung und Messregel), nennst das Messproblem und die Deutungen, berechnest de-Broglie-Wellenlänge und Streifenabstand und wendest die Beziehung …
9. Dekohärenz: Warum Überlagerungen verschwinden — Du erklärst, wie die Umgebung Interferenz unterdrückt, rechnest die Kohärenz im Zentralspin-Modell, wendest die Skalierung t_D ∝ 1/√N an, bestimmst thermische Wellenlängen und nennst die Grenze der Dekohärenz …
10. Verschränkung, Born’sche Regel und Beweisstatus — Du erklärst Verschränkung und die CHSH-Grenzen, begründest, dass Verschränkung keine Signale überträgt, nennst die Rolle der Born’schen Regel (Gleason) und ordnest Aussagen als bewiesen, offen oder These ein.
11. Tunneln, Stromleitung und Modelle der Quantenwelt — Du berechnest die Abklingkonstante und die Durchlässigkeit einer Barriere, nennst das Tunneln in Standard- und Bohm-Bild, rechnest die Driftgeschwindigkeit in einem Leiter und unterscheidest Signal und Ladungsträger.