Physik (Schule): Themen, Lernziele & Tipps | Lernen mit StudySmarter
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Physik

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Physik

Die Physik begleitet jede Schülerin und jeden Schüler von der Sekundarstufe 1 bis hin zum Abitur. Physikalische Schulinhalte bauen strukturiert immer aufeinander auf, daher ist es unglaublich wichtig von Anfang an am Ball zu bleiben und den Unterrichtsstoff gut zu verstehen.

Viele Schülerinnen und Schüler haben sehr große Probleme mit der Physik und kämpfen sich von Halbjahr zu Halbjahr immer irgendwie durch. Schlechte Noten und das Gefühl nichts verstanden zu haben, führen dazu die Physik früher oder später aus dem eigenen Stundenplan abzuwählen.

Das muss nicht sein! StudySmarter hilft dir dabei deine Lücken zu schließen und Physik endlich zu verstehen. Schnell wirst du merken, dass die Physik im Grunde genommen kein Hexenwerk ist. Im Gegenteil: Wenn es erst einmal Klick macht, kannst du dich direkt von schlechten Noten in der Physik verabschieden!

Aber auch, wenn du bereits ein Physik-Pro bist: mit StudySmarter kannst du dein Wissen vertiefen, neue Inhalte entdecken und vergangene Themen auffrischen.

 

 

Wie kann mich StudySmarter im Fach Physik unterstützen?

Auf StudySmarter findest du eine Vielzahl an hochwertigen Lerninhalten im Fach Physik: sei es vom original STARK Verlag, vom StudySmarter-Team oder der Community – StudySmarter bietet Zusammenfassungen, Übungsaufgaben und Karteikarte zu jedem Thema des Physik-Unterrichts.

Dabei spielt es keine Rolle in welcher Klassenstufe oder auf welcher Schule du bist, denn auf der Lernplattform kannst du genau die Themen suchen, die du gerade lernst oder zu denen du dein Wissen auffrischen möchtest.

Falls du beispielsweise mehr zum Thema Mechanik erfahren möchtest, findest du neben tausenden Karteikarten deiner Mitschüler*innen auch STARK Lernbücher wie “Klausuren Gymnasium – Physik Oberstufe” in der StudySmarter App.

Auf StudySmarter hast du außerdem die Möglichkeit, gemeinsam mit deinen Freunden Physik zu lernen: gründe eine Lerngruppe oder trete bereits bestehenden Lerngruppen bei. So könnt ihr euch gegenseitig Fragen beantworten und mit Inhalten lernen, die exakt auf euren Physik-Unterricht abgestimmt sind.

Damit du während des Lernens die Motivation nicht verlierst, pusht dich die App regelmäßig mit Belohnungen für deine Leistungen: je mehr du lernst, desto mehr Credits und Auszeichnungen kannst du dir verdienen. Mit erhaltenen Credits kannst du anschließend weitere STARK Lernbücher freischalten.

Tipp:

Beispielsweise für das Themengebiet “Mechanik” findest du bereits über 250 Karteikarten auf StudySmarter – und täglich kommen neue dazu. Schau doch mal vorbei!

Kerndisziplinen des Physik Unterrichts

Physik als Naturwissenschaft beschäftigt sich mit dem Beschreiben und Verstehen von verschiedenen Phänomenen unserer Natur. Wieso funktioniert die Welt so, wie sie nunmal funktioniert? Der Hauptfokus liegt hierbei darauf, Eigenschaften und Verhaltensweisen von Naturphänomenen durch physikalische Modelle und Gesetzmäßigkeiten zu erklären.

Je nachdem, in welcher Klassenstufe du dich befindest und auf welche Art von Schule du gehst, werden im Fach Physik unterschiedliche Themen behandelt:

Von der grundlegenden Mechanik und Wärmelehre, über den Elektromagnetismus, bis hin zu optischen Phänomenen  und quantenmechanischen Prozessen – auf StudySmarter findest du alle Physik-Themenbereiche an einem Ort!

In den folgenden Abschnitten erfährst du mehr zu einzelnen Lerninhalten des Mathematikunterrichts.

 

Optik

Die Optik ist ein Teilgebiet der Physik, das sich mit der Ausbreitung von Licht beschäftigt. Dabei wird häufig zwischen der Wellenoptik und geometrischer Optik unterschieden.

Die geometrische Optik wird hauptsächlich durch Lichtstrahlen dargestellt, indem der Strahlenverlauf verfolgt wird, um den Weg des Lichts zu rekonstruieren. Ist dir nicht auch mal aufgefallen, dass dir eine Münze am Wassergrund im Freibad irgendwie viel weiter weg vorkommt, als sie wirklich ist? Oder, dass es bei einem Strohhalm im Wasserglas plötzlich so aussieht, als ob ein Knick im Strohhalm vorliegt? Genau hier und bei noch viel mehr solcher Fragen, kann die Optik eine Antwort geben!

Die geometrische Optik umfasst Themen wie das sogenannte Snelliussche Brechungsgesetz, die Reflektion von Licht an ebenen oder gekrümmten Spiegeln oder optischen Linsen und das Verhalten von Lichtstrahlen an Oberflächen (zum Beispiel Prismen).

Bei der Wellenoptik hingegen untersucht man, so wie es der Name schon verraten mag, den Wellencharakter des Lichts. Was passiert, wenn zwei Lichtwellen miteinander interferieren? Was bedeuten die Begriffe Polarisation und Streuung von Licht und wieso sieht man manchmal einen Regenbogen am Himmel?

Bei StudySmarter findest du alles rund um’s Thema Optik! Neben zahlreichen STARK Lerninhalten findest du außerdem eine Unmenge an Zusammenfassungen und Übungsaufgaben!

 

Mechanik

Die Mechanik ist ebenfalls ein Teilbereich der Physik, und beschäftigt sich mit der Wirkung von Kräften auf ruhende und bewegte Körper. Unterschieden wird hierbei zwischen der Kinematik und der Dynamik.

Im Bereich der Mechanik ist das Zusammenspiel von Kräften und bewegten Objekten von besonderem Interesse. Unterschiedliche Bewegungsvorgänge sorgen für unterschiedliche physikalische Phänomene. Es gibt vielzählige Themen innerhalb der Mechanik. Hier ein kleiner Überblick:

  • Gleichförmige Bewegung
  • Gleichmäßig beschleunigte Bewegung
  • Kreis- und Drehbewegungen
  • Würfe (senkrecht, waagerecht, schräg)
  • Newtonsche Grundgesetze
  • Kräftebeziehung und Masse (Federkraft, Gravitationskraft, Gewichtskraft, Reibungskraft, uvm.)
  • Energie und Arbeit
  • Impuls und Stöße (elastisch, inelastisch)
  • Rollen (inklusive schiefe Ebene und Reibung)
  • Gleichgewicht und Elastizität
  • Schwingungsvorgänge (harmonisch, gedämpfte, erzwungene)

Bei StudySmarter werden dir alle wichtigen Regeln und Zusammenhänge zum Thema Mechanik erklärt!  

 

Das elektrische Feld

Bereits in der fünften oder sechsten Klasse wirst du dich mit Elementen aus der Elektrizitätslehre auseinander setzen müssen. Ob es sich hierbei um die Annäherung zweier unterschiedlich geladener Teilchen handelt oder das Zusammensetzen einfacher Stromkreise, in denen du das Ohm’sche Gesetz kennenlernst. Im weiteren Schulverlauf beschäftigt dich das parallele (oder auch in reihe) schalten von elektrischen Bauteilen und die sogenannten Kirchhoffschen Gesetze.

All diese Grundlagen der Sekundarstufe 1 helfen dir spätestens in der Oberstufe dabei, komplizierte elektrische Bauteile wie Kondensatoren oder Spulen zu verstehen.

Egal wo bei dir der elektrische Zeh drückt, bei StudySmarter kannst du nach deinem Belieben Lernen und dich jeden Tag verbessern! Du findest hier alles von den Anfängen der Elektrizitätslehre in den unteren Klassenstufen, bis hin zu komplexeren elektrischen Sachverhalten in der Oberstufe! Nutze doch die zahlreichen Zusammenfassungen und Aufgaben sowie mehrere hunderte Karteikarten!

 

Das Magnetfeld

Im Verlauf der Sekundarstufe 1 wirst du ebenso auf Magnetfelder im Unterricht stoßen. Wenn du dich fragst, warum sich die Nordpole zweier Stabmagnete abstoßen und wieso ein Kompass so funktioniert, wie er nunmal funktioniert, bist du hier genau richtig!

Und damit ist es noch nicht am Ende! In der Oberstufe lernst du, dass durch bewegte elektrische Ladungen in einem Leiter, sogar Magnetfelder entstehen können! In der Physik nennt man diesen Prozess Induktion! Ja richtig, auch induktives Laden deines Handys oder der Induktionsherd hat hier seinen Ursprung!

Spätestens in der Oberstufe wirst du dich auch damit beschäftigen, wie die sogenannte Lorentzkraft, die aus einem Magnetfeld resultiert, wirkt und warum elektrisches und magnetisches Feld in einem ganz speziellen Zusammenhang stehen und wozu man all das überhaupt braucht!

Egal welches Thema dich hierbei interessiert, bei StudySmarter findest du nicht nur komplette Zusammenfassungen und Aufgaben inklusive Lösungen, sondern hast du auch Zugriff auf sämtliche STARK-Buchinhalte! Schau gerne vorbei und beginne sofort effektiver zu lernen, als gestern!

 

Schwingungen

Wellen

Quantenmechanik

Die Quantenmechanik ist in gewisser Maßen die physikalische Championsleague! In diesem Themengebiet wird das Verständnis aus allen anderen Themen benötigt! Die Quantenmechanik gibt dir ein neues Werkzeug in die Hand auch die Welt der kleinsten Teilchen, den sogenannten Quanten, zu beschreiben und besser zu verstehen.

In der Oberstufe und im Abitur wirst du dich mit verschiedenen interessanten Phänomenen der Quantenmechanik beschäftigen. Was besagt der von Albert Einstein entdeckte Photoeffekt, warum kann Schrödingers Katze gleichzeitig tot und lebendig sein und was haben Energieniveaus mit dem Atommodell zu tun? Das sind nur ein Paar Fragen, die große Veränderung in unserer Welt gebracht haben und worauf die Quantenmechanik eine Antwort geben konnte.

Mit Hilfe der Quantenmechanik lässt sich ebenso unsere Technik in der Zukunft neu gestalten: Vielleicht hast du ja schonmal was von Quantencomputern gehört?

Wenn du mehr über die Quantenmechanik erfahren willst, bist du bei StudySmarter genau richtig! Schau doch mal in die unzähligen Zusammenfassungen hinein und bilde eine Lerngruppe, um bei StudySmarter mit deinen Freunden die Quantenmechanik zu verstehen und deine Leistungen in der Schule sofort zu verbessern!

 

Kernphysik

Die Themen der Kernphysik ziehen sich durch die gesamte Schullaufbahn. In den unteren Jahrgangsstufen liegt der Hauptfokus auf der Beschäftigung mit dem Atomaufbau und dessen Verhalten. Dabei spielt vor allem der Atomkern eine wichtige Rolle. Später wird die Umwandlung von Kernen, die Streuvorgänge und die Reaktionen der Kerne analysiert. Besonders die Kernenergie und die damit einhergehende Kernspaltung stammen aus den Untersuchungen der Kernphysik und wird von jeder Schülerin und jedem Schüler in der Schullaufbahn untersucht.

Im Bereich der Radioaktivität erzielte die Kernphysik viele Fortschritte für die Menschheit. Damit einher ging beispielsweise die Entdeckung unterschiedlicher Strahlungsarten und der radioaktive Zerfall von instabilen Kernen.

 

 

Lies dir doch mal unseren Artikel über die Alpha-, Beta-, Gammastrahlung durch! Wenn du aber schon ein Strahlungs-Pro bist, dann interessiert dich bestimmt das physikalische Phänomen zum sogenannten schwarzen Körper oder der Franck-Hertz-Versuch, oder?

Und wenn du die Artikel gelesen hast, steht dir eine sehr große Auswahl an Karteikarten oder sogar Aufgaben mit Lösungen zur Verfügung!

 

Astronomie

Die Astronomie beziehungsweise Astrophysik ist ein Teilgebiet der Physik. In der Schule ist es von Bedeutung das Planetensystem zu lernen und die Kräfte, die zwischen den Planeten wirken, zu berechnen. Wie funktionieren Himmelserscheinungen physikalisch? Was besagen die Keplerschen Gesetze und warum ist die Gravitation auf dem Mond geringer als hier auf der Erde? Wenn du endlich wissen willst, warum Newton ein Apfel auf den Kopf gefallen ist und wieso dieser Zufall die gesamte Physik beeinflusst hat, bist du bei StudySmarter goldrichtig!

 

 

Hier bei StudySmarter kannst du ganz easy eine Lerngruppe bilden und an über hundert Karteikarten dein Astronomie-Wissen sofort verbessern!

 

Wärmelehre

Die Wärmelehre wird auch Thermodynamik genannt und beschäftigt sich mit dem Verhalten von Körpern unter Temperatur- und Wärmeeinfluss. Die Wärmelehre beginnt bereits in Klasse 6/7 und begleitet dich bis zum Abitur.

Warum sind die Kacheln im Freibad tierisch heiß, das Wasser im Becken aber ziemlich kalt? Darauf kann die Wärmelehre eine Antwort geben. Hierbei handelt es sich um die spezifische Wärmekapazität!

Ein kleiner Überblick über die  Themen der Wärmelehre sind zum Beispiel:

  • spezifische Wärmekapazitäten
  • Funktionsweise eines Kühlschranks
  • Aggregatzustände und das Teilchenmodell
  • Ideale und reale Gase
  • Gasgesetze von Boyle-Mariotte, Gay-Lussac und Amontons
  • Wärmeleitung, Wärmestrahlung und Wärmekonvektion
  • Wärmekraftmaschinen
  • kinetische Gastheorie
  • Hauptsätze der Thermodynamik
  • uvm.

 

 

Noch mehr Themen und Zusammenfassungen sowie zahlreiche STARK Lerninhalte und Zusammenfassungen mit Übungsaufgaben findest du bei StudySmarter .

Energie in Natur und Technik

Die Energie wird in jedem Teilgebiet der Physik verwendet. Ohne Energie, gäbe es wohl keine Physik. Daher ist es umso wichtiger sich das Vorkommen von Energie in der Natur und Technik zu verdeutlichen.

Was ist ein Energiewandler? Wie kann Energie gespeichert werden und wie gelingt es uns diese Energie möglichst effizient zu nutzen?

 

 

Bei StudySmarter stehen dir etliche Zusammenfassungen und sogar Karteikarten mit Lösungen zur Verfügung! Wenn du den Energiebegriff in der Natur und Technik mit deinen Freunden lernen willst, bilde doch eine Lerngruppe! Mit den STARK Lerninhalten kann deinem Lernerfolg damit nichts mehr im Weg stehen!

 

Tipps für Eltern – Welche Vorteile bietet die App meinem Kind beim Physik lernen?

StudySmarter ist eine kostenfreie Lernplattform für SchülerInnen: Ihr Kind kann hier im Fach Physik neben original Lernmaterialien von STARK auch Zusammenfassungen und Karteikarten von MitschülerInnen entdecken oder diese selbst erstellen.

Zudem bietet die App einen intelligenten Lernplan, welcher den Lernfortschritt Ihres Kindes in Physik protokolliert und die Motivation während des Lernens durch Gamification-Trophys aufrechterhält.

Mit StudySmarter hat Ihr Kind die Möglichkeit, allein oder in einer Lerngruppe effektiv für Physik-Prüfungen zu lernen.

Die Vorteile von StudySmarter auf einen Blick:

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FERTIG! Jetzt weißt du worum es im Fach Physik geht und warum es wichtig ist, es zu lernen. Um mehr zum Thema Physik zu erfahren schau dir unsere Artikel, Übungsaufgaben und hilfreiche Literatur auf StudySmarter an. Dort findest du alle Artikel die du für deine nächste Physikstunde brauchst.

Finales Physik Quiz

Frage

Wodurch können Atome angeregt werden?

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Antwort

Atome können durch Stöße mit Photonen, Elektronen oder Atomen angeregt werden

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Frage

Was gilt bei der Anregung von Atomen durch Stöße?

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Antwort

  • Eine Anregung mit Photonen ist nur möglich, wenn die Photonenenergie exakt einer charakteristischen Anregungsenergie ΔE des Atoms entspricht. 
  • Eine Anregung mit Teilchen (Elektronen, Atomen) ist auch möglich, wenn die kinetische Energie des stoßenden Teilchens größer als ΔE ist. Der Überschuss verbleibt dem stoßenden Teilchen als kinetische Energie.
  • Bei Bestrahlung eines Atoms mit Licht aus einem kontinuierlichen Spektralbereich (Schwarzkörperstrahlung) werden die für dieses Atom charakteristischen Energien absorbiert. Man erhält das Absorptionsspektrum des Atoms
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Frage

Was passiert mit einem angeregten Atom?

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Antwort

  • Ein angeregtes Atom verharrt kurz im angeregten Zustand und kehrt dann unter Abgabe eines Photons der Energie ΔE = h ⋅ f in den Ausgangszustand zurück. Die Gesamtheit des emittierten Lichts bildet das Emissionsspektrum des Atoms. 
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Frage

Was sind Absorptions- und Emissionsspektren?

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Antwort

  • Absorptions- und Emissionsspektren sind Linienspektren: Die Frequenz- / Energieverteilung der absorbierten bzw. emittierten Photonen ist diskret. Trägt man die Intensität des Lichts gegen die Frequenz auf, erscheinen diese Photonen als Peaks (Emissionsspektrum) bzw. als schwarze Linien (Absorptionsspektrum, z. B. Fraunhoferlinien).
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Frage

Wie heißt die grafische Auftragung der Energiezustände?

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Antwort

Energieniveauschema

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Frage

Was ist das Ziel eines Atommodells?

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Antwort

Theoretische Begründung zentraler, empirisch festgestellter Atomeigenschaften

Frage anzeigen

Frage

Was ist ein Atom? 

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Antwort

„Atome“ sind die kleinsten, mit chemischen Mitteln nicht mehr teilbaren Bausteine der Materie.

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Frage

Woraus bestand das Dalton Atommodell?

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Antwort

  • Jedes chemische Element besteht aus Atomen. 
  • Alle Atome eines bestimmten chemischen Elements haben untereinander die gleiche Masse und Größe.
  • Masse und Größe der Atome zweier verschiedener Elemente unterscheiden sich in charakteristischer Weise voneinander.
  • Die Atome gleicher oder verschiedener chemischer Elemente können sich zu Verbindungen zusammenlagern.
Frage anzeigen

Frage

Bewerte das Atommodell von Dalton (1808)

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Antwort

Positiv: Verständnis chemischer Reaktionen (Gesetze der Massenerhaltung, Gesetze der konstanten und der multiplen Proportionen)


Negativ: keine ausreichende Erklärung physikalischer (speziell: elektrischer und magnetischer) Eigenschaften

Frage anzeigen

Frage

Bewerte das Atommodell von Thomson

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Antwort

Positiv: Erklärung grundlegender elektrischer Eigenschaften der Materie


Negativ:  Widerlegung der angenommenen Homogenität durch Lenards Streuversuch (Elektronen werden durch Materie viel weniger absorbiert als nach Thomson-Modell erwartet.) Widerlegung der angenommenen Homogenität durch Lenards Streuversuch (Elektronen werden durch Materie viel weniger absorbiert als nach Thomson-Modell erwartet.)

Frage anzeigen

Frage

Bewerte das Atommodell von Rutherford

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Antwort

Positiv: 

  • Erklärung der Ergebnisse von Streuversuchen
  • Identifizierung der Ordnungszahl im Periodensystem der Elemente als Kernladungszahl


Negativ: 

  • Atome sind instabil kreisende Elektronen e– = beschleunigte Ladungen
    → Abstrahlung elektromagnetischer Energie
    → e– stürzen auf Spiralbahnen in den Kern.
  • Linienspektren der Atome sind nicht erklärbar (wenn e– spiralig in den Kern stürzen, müssten Atome Licht kontinuierlich abnehmender Wellenlänge aussenden).
  • Für den Elektronenbahnradius erlaubt das Modell beliebige Werte.
    → Widerspruch zur Erfahrungstatsache, dass alle Atome eines chemischen Elements gleichen Hüllenradius besitzen
Frage anzeigen

Frage

Woraus bestand das Bohr'sche Atommodell (1913)?

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Antwort

  • Der positiv geladene Atomkern wird von Elektronen auf diskreten konzentrischen Kreisbahnen („Schalen“) ohne Abgabe von Energie, also strahlungsfrei, umrundet.
  • Beim Übergang der Elektronen zwischen zwei Bahnen (Schalen) wird elektromagnetische Strahlung absorbiert bzw. emittiert.
Frage anzeigen

Frage

Was sind die Vorzüge des Bohr'schen Atommodells?

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Antwort

  • Es erklärt alle Emissions- und Absorptionsvorgänge richtig als Energieänderungen der Hüllelektronen.
  • Es lassen sich damit die Serienformel und somit die Energiestufen des Wasserstoffemissionsspektrums theoretisch herleiten.
  • Die Rydbergkonstante R und die Ionisierungsenergie E(ion) = R * h *c  des H-Atoms lassen sich durch Naturkonstanten ausdrücken. 
  • Der Durchmesser 2r des H-Atoms wird größenordnungsmäßig richtig bestimmt.
  • Die Spektren wasserstoffähnlicher Atome und Ionen lassen sich damit relativ genau berechnen.
  • Das Moseley-Gesetz lässt sich damit theoretisch herleiten.
Frage anzeigen

Frage

Was sind Mängel des Bohr'schen Atommodells?

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Antwort

  • Die Bohr’schen Postulate sind im Rahmen der klassischen Physik unverständlich und erscheinen willkürlich.
  • Die Bohr’sche Theorie führt zu Widersprüchen, wenn man sie auf Mehrelektronensysteme anwendet
  • Die Gestalt des Wasserstoffatoms ist im Bohr’schen Modell eine Scheibe, keine Kugel.
  • Das Bohr’sche Modell kann keine Aussagen über die Intensität oder die Polarisation der vom Wasserstoffatom emittierten Strahlung machen.
  • Das Bohr’sche Modell liefert die magnetischen Eigenschaften der Atome nicht richtig.
  • Der klassische Begriff „Bahn“ setzt eine genaue Kenntnis des Ortes (also Δx = 0) und eine genaue Kenntnis des Impulses (also Δpx = 0) zur gleichen Zeit voraus. Dies widerspricht der Heisenberg’schen Unschärferelation
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Frage

Bewerte das Bohr'sche Atommodell

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Antwort

Erstes „quantisiertes“ Atommodell, das wesentliche experimentell gefundene Eigenschaften des Wasserstoffatoms und wasserstoffähnlicher Atome qualitativ und teilweise quantitativ erklärt. Eine allgemeingültige Beschreibung des Atombaus gelingt damit nicht.

Frage anzeigen

Frage

Bewerte das Modell des eindimensionellen Potenzialtopfs

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Antwort

Das stark vereinfachte Modell des eindimensionalen Potenzialtopfs beschreibt die Quantensprünge zwar prinzipiell richtig; die Abhängigkeit der Energie von der Quantenzahl ( E~n²) stimmt aber nicht mit dem experimentell bestimmten Zusammenhang für das Wasserstoffatom (E~1/n²) überein.


Grund: Potenzialverläufe unterscheiden sich zu stark (Kastenpotenzial <-> Coulomb-Potenzial)

Frage anzeigen

Frage

Was sind Mehrelektronensysteme?

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Antwort

Atom mit mindestens 2 Hüllelektronen

Frage anzeigen

Frage

Was sind die 4 Quantenzahlen zur Beschreibung von Mehrelektronensystemen?

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Antwort

4 Quantenzahlen: n, l , m und die Spinquantenzahl s (kann nur die Werte 1 + 2 und 1 − 2 annehmen)

Frage anzeigen

Frage

Was ist das Pauli-Prinzip (Ausschließungsprinzip)?

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Antwort

In einem Atom dürfen keine zwei Hüllelektronen in allen vier Quantenzahlen übereinstimmen.

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Frage

Was ist die Folgerung des Pauli-Prinzips?

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Antwort

Die maximale Zahl z der Elektronen, die alle Zustände zur gleichen Hauptquantenzahl n besetzen können, beträgt z = 2n²

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Frage

Beschreibe den Aufbau des Periodensystems der Elemente

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Antwort

Ordnungsprinzip Kernladungszahl Z: Atomorbitale (n;m) werden von „links oben“ nach „rechts unten“ unter Berücksichtigung des Pauli-Prinzips aufgefüllt (Z und damit Zahl der Hüllelektronen steigt an)

  • Periode → „Elektronenschale“ zur Hauptquantenzahl n → 2n² Elektronen in n-ter Periode 
  • Gruppe → gleicher Besetzungsgrad bestimmter Schalen; Hauptgruppe: äußerste Schale (Valenzelektronen) Nebengruppen: innere Schalen
    → Zahl der Valenzelektronen bestimmt Chemie (Elemente einer Gruppe verhalten sich chemisch ähnlich)
Frage anzeigen

Frage

Beschreibe das Röntgenemissionsspektrum

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Antwort

Kontinuierliches Spektrum:

  • Bremsspektrum, das durch Abbremsen der Glühelektronen beim Auftreffen auf die Anode entsteht
  • Die kurzwellige Grenze des Spektrums ist durch die maximale Elektronenenergie und damit durch die Größe der Beschleunigungsspannung bestimmt.

Linienspektrum:

  • dem Bremsspektrum überlagert; entsteht durch Anregung der Atome des Anodenmaterials
  • charakteristisch für das Anodenmaterial
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Frage

Was lässt sich mithilfe des Moseley-Gesetzes identifizieren?

Antwort anzeigen

Antwort

Mithilfe des Moseley-Gesetzes lässt sich ein Material über seine Kernladungszahl identifizieren.


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Frage

Was passiert, wenn Kochsalz (NaCl) in eine nicht leuchtende Bunsenflamme gebracht wird?


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Antwort

Von der Flamme geht gelbes Licht der Wellenlänge λ = 589 nm aus

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Frage

Wieso geht von der Flamme ein gelbes Licht der Wellenlänge 

λ = 589 aus, wenn Kochsalz (NaCl) in eine nicht leuchtende Bunsenflamme gebracht wird?

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Antwort

  • Dissoziation der NaCl-Moleküle → große Zahl von Na-Atomen
    hoher kinetischer Energie in der Bunsenflamme
  • Stoßanregung anderer Na-Atome
  • Rückkehr der angeregten Atome in den Grundzustand → Emission von Photonen der Energie Δ E = (h*c) / λ mit λ = 589 nm (Na-D-Linie)
Frage anzeigen

Frage

Was passiert, wenn ein Gefäß mit Natriumdampf zwischen einer Lichtquelle (Fall 1: Natriumdampflampe; Fall 2: Quecksilberdampflampe) und einem Schirm postiert und vom jeweiligen Licht durchleuchtet wird? Wieso?

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Antwort

Im Fall 1 zeichnet sich die Na-Dampfwolke in Durchstrahlrichtung als Schatten auf dem Schirm ab, seitlich tritt gelbes Licht aus. Im Fall 2 treten beide Effekte nicht auf.


  • Atome des Na-Dampfs werden nur durch Photonen passender Energie (Licht der Na-Dampflampe) angeregt → absorbiertes Licht fehlt in Durchstrahlrichtung
  • Rückkehr in den Grundzustand führt zur Abstrahlung Licht gleicher Frequenz (gelbe Na-D-Linie) in alle Richtungen (Intensität in Durchstrahlrichtung geschwächt): Resonanzfluoreszenz 
    → Schatten auf Schirm, gelbes Leuchten
Frage anzeigen

Frage

Was sind besondere Eigeschaften des Laserlichts?

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Antwort

  • Große Kohärenz: Lichtwellen besitzen konstante Phasendifferenz. 
  • Enger Frequenzbereich: „monochromatisches“ Licht
  • Parallelität: Minimaler Öffnungswinkel des Laserstrahls
  • Große Energiedichte: starke Bündelung → hohe Strahlintensität
Frage anzeigen

Frage

Was versteht man unter dem Newton'schen Gravitationsgesetz? 

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Antwort

Das Newton´sche Gravitationsgesetz ist ein physikalisches Gesetz der klassischen Physik. Es besagt, dass jeder Massenpunkt auf jeden anderen Massenpunkt mit einer anziehenden Gravitationskraft einwirkt. 

Frage anzeigen

Frage

Wer stellte das Newton'sche Gravitationsgesetz auf und in welchem Jahr?

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Antwort

Isaac Newton stellte das Gravitationsgesetz im Jahr 1687 auf. 

Frage anzeigen

Frage

Welche weiteren Axiome stellte Isaac Newton neben dem Gravitationsgesetz auf? 

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Antwort

Er stellte das Trägheitsgesetz, das Kraftgesetz und das Wechselwirkungsgesetz auf. 

Frage anzeigen

Frage

Wofür liefert das Newton'sche Gravitationsgesetz eine Erklärung? 

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Antwort

 Das Newton'sche Gravitationsgesetz liefert eine Erklärung für die Schwerkraft der Erde, für den Mondumlauf, für die Planetenbewegungen, für die Gezeiten und die Bahnstörungen des Mondes und der Planeten. 

Frage anzeigen

Frage

Wie kam Isaac Newton die Idee für das Gravitationsgesetz?

Antwort anzeigen

Antwort

Isaac Newton kam die Idee beim Beobachten eines vom Baum fallenden Apfels. 

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Frage

Wie können Gravitationskräfte definiert werden?

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Antwort

Als Gravitationskräfte bezeichnet man diejenigen Kräfte, die Körper aufgrund ihrer Massen aufeinander ausüben. Zwei Körper üben also aufeinander anziehende Kräfte aus. 

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Frage

Wodurch zeichnen sich Gravitationskräfte zweier Körper aus? 

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Antwort

Die Richtung der Gravitationskräfte zweier Körper verläuft auf der Verbindungslinie der Schwerpunkte der beiden Körper und sind wegen des Wechselwirkungsgesetzes entgegengesetzt. Sie haben den gleichen Betrag, der proportional zu den Massen der Körper ist, und umgekehrt proportional zum Quadrat des Abstandes r ihrer beiden Schwerpunkte. 

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Frage

Wie lautet die Formel zur Berechnung der Gravitationskraft? 

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Antwort

Die Formel zur Berechnung der Gravitationskraft lautet : F= G x m1xm2 / r² 

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Frage

Für was steht der in der Formel für die Gravitationskraft vorkommende Buchstabe G?

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Antwort

Der Buchstabe G steht für die Gravitationskonstante.

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Frage

Was ist die Gravitationskonstante? 

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Antwort

Die Gravitationskonstante ist eine universelle Naturkonstante, die die Stärke der Gravitation bestimmt.

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Frage

Welchen Wert hat die Gravitationskonstante? 

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Antwort

Die Gravitationskonstante hat den Wert G=6,67390⋅10 hoch −11 m³/kg⋅s²

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Frage

Mit welchen Formeln kann die Gravitationsbeschleunigung errechnet werden? 

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Antwort

Formel 1: a=F/m


Formel 2: a= GxM / r²

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Frage

Für welche Gravitationsfelder gilt das Newton'sche Gravitationsgesetz?

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Antwort

Das Newton'sche Gravitationsgesetz gilt für schwache und zeitunabhängige Gravitationsfelder.

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Frage

Welche Theorie verwendet man für sehr starke Gravitationsfelder?

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Antwort

Für sehr starke Gravitationsfelder verwendet man die Allgemeine Relativitätstheorie von Albert Einstein. 

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Frage

Worin liegen die Grenzen des Newton'schen Gravitationsgesetzes? 


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Antwort

Das Newton'sche Gravitationsgesetz gibt weder die Ursache für die Gravitationskraft an, noch erklärt es, wie die Gravitation über die Entfernung wirken kann. 

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Frage

Wie wird in der Physik ein Massenpunkt definiert?

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Antwort

Ein Massenpunkt ist die Idealisierung eines realen Körpers, bei dem man sich vorstellt, dass seine Masse in seinem Schwerpunkt konzentriert ist. 

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Frage

Was ist ein Gravitationsfeld? 

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Antwort

Das Gravitationsfeld ist das Kraftfeld, das durch die Gravitation von Massen hervorgerufen wird. 


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Frage

Wie kann das Gravitationsfeld noch genannt werden? 

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Antwort

Das Gravitationsfeld kann auch Schwerkraftfeld genannt werden.

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Frage

Was ist die Gravitation?

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Antwort

Die Gravitation – auch Massenanziehung genannt – ist eine der vier Grundkräfte der Physik. Sie beschreibt die gegenseitige Anziehung von Massen.

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Frage

Was bewirkt die Gravitation auf der Erde? 

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Antwort

Auf der Erde bewirkt die Gravitation, dass alle Körper nach „unten“, das heißt zum Erdmittelpunkt, gezogen werden, sofern sie nicht von anderen Kräften davon gehindert werden. 

Frage anzeigen

Frage

Wie entsteht Gravitation? 

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Antwort

Gravitation entsteht dadurch, dass eine Masse M bei ihrer Anwesenheit den Zustand eines Raumes verändert. Der Raum erhält dabei die physikalischen Eigenschaft, Gravitationskraft zwischen dieser und anderer Massen übertragen zu können. Im Raum um eine Masse herrscht also ein Gravitationsfeld. 

Frage anzeigen

Frage

Wie lässt sich ein Gravitationsfeld veranschaulichen? 

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Antwort

Veranschaulichen lässt sich ein Gravitationsfeld ähnlich wie ein magnetisches oder elektrisches Feld durch Feldlinien oder Äquipotenziallinien. 

Frage anzeigen

Frage

Was ist die Gravitationsfeldstärke? 

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Antwort

Die Gravitationsfeldstärke gibt an, wie groß die Gravitationskraft auf einen Körper im Gravitationsfeld ist. 

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