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Gravitationsfeld (Animation)
Die Animation zeigt die stärker werdende Homogenität des Gravitationsfeldes bei der Annäherung an die Erdoberfläche.
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Zum DownloadDoppeltes Federpendel (Animation)
Die Animation zeigt die Bewegung eines doppelten Federpendels und einige Größen, die zur Beschreibung der Bewegung wichtig sind.
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Zum DownloadDoppeltes Federpendel
- Ein doppeltes Federpendel mit einem Pendelkörper der Masse \(m\) und zwei Federn mit der gleichen Federkonstante \(D\) schwingt harmonisch mit der Zeit-Ort-Funktion \(x(t) = {x_0} \cdot \cos \left( {{\omega _0} \cdot t} \right)\; {\rm{mit}}\;{\omega _0} = \sqrt {\frac{2 \cdot D}{m}} \)
- Die Schwingungsdauer berechnet sich durch \(T = 2\pi \cdot \sqrt {\frac{m}{2 \cdot D}}\).
- Ein doppeltes Federpendel mit einem Pendelkörper der Masse \(m\) und zwei Federn mit der gleichen Federkonstante \(D\) schwingt harmonisch mit der Zeit-Ort-Funktion \(x(t) = {x_0} \cdot \cos \left( {{\omega _0} \cdot t} \right)\; {\rm{mit}}\;{\omega _0} = \sqrt {\frac{2 \cdot D}{m}} \)
- Die Schwingungsdauer berechnet sich durch \(T = 2\pi \cdot \sqrt {\frac{m}{2 \cdot D}}\).
Autoscooter (CK-12-Simulation)
Die Simulation wird zur Verfügung gestellt von https://www.ck12.org. https://www.ck12.org Lizenz:…
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Zum DownloadFahrstuhl (CK-12-Simulation)
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Zum DownloadKontaktlinse (CK-12-Simulation)
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Zum DownloadWesenszug 1: Statistische Vorhersagbarkeit
- Die Bahn eines einzelnen Photons beim Doppelspaltexperiment kann grundsätzlich nicht genau vorhergesagt werden.
- Quantenphysikalische Ereignisse sind nicht deterministisch, unterliegen aber statistischen Gesetzmäßigkeiten.
- Ein einfaches Beispiel hierzu ist das Verhalten von Photonen an einem Strahlteiler.
- Die Bahn eines einzelnen Photons beim Doppelspaltexperiment kann grundsätzlich nicht genau vorhergesagt werden.
- Quantenphysikalische Ereignisse sind nicht deterministisch, unterliegen aber statistischen Gesetzmäßigkeiten.
- Ein einfaches Beispiel hierzu ist das Verhalten von Photonen an einem Strahlteiler.
Wesenszug 2: Fähigkeit zur Interferenz
- Quantenobjekte können mit sich selbst interferieren
- Für die Ausbildung eines Interferenzmusters in einem Experiment müssen mehrere klassisch denkbare Wege existieren.
- In der Quantenphysik wird keiner der klassischen Wege tatsächlich realisiert.
- Quantenobjekten kann meist kein exakter Ort zugeschrieben werden, sondern statistische Aufenthaltswahrscheinlichkeiten.
- Quantenobjekte können mit sich selbst interferieren
- Für die Ausbildung eines Interferenzmusters in einem Experiment müssen mehrere klassisch denkbare Wege existieren.
- In der Quantenphysik wird keiner der klassischen Wege tatsächlich realisiert.
- Quantenobjekten kann meist kein exakter Ort zugeschrieben werden, sondern statistische Aufenthaltswahrscheinlichkeiten.
Wesenszug 3: Eindeutige Messergebnisse
- Quantenmechanische Messungen haben aktiven Charakter: Messungen zwingen ein System einen der möglichen Messwerte anzunehmen.
- Messergebnisse sind stets eindeutig, auch wenn das Quantenobjekt vor der Messung in einem Zustand war, der unbestimmt bezüglich der gemessenen Größe ist.
- Man unterscheidet in der Quantenmechanik, ob ein Objekt eine Eigenschaft besitzt oder man diese Eigenschaft misst.
- Quantenmechanische Messungen haben aktiven Charakter: Messungen zwingen ein System einen der möglichen Messwerte anzunehmen.
- Messergebnisse sind stets eindeutig, auch wenn das Quantenobjekt vor der Messung in einem Zustand war, der unbestimmt bezüglich der gemessenen Größe ist.
- Man unterscheidet in der Quantenmechanik, ob ein Objekt eine Eigenschaft besitzt oder man diese Eigenschaft misst.
Wesenszug 4: Komplementarität
- Bei einer Ortsmessung auf Höhe der Spalte bildet sich beim Doppelspaltexperiment kein Interferenzmuster auf dem Schirm aus.
- Interferenzmuster und Unterscheidbarkeit der klassisch denkbaren Möglichkeiten schließen sich aus (Komplementarität).
- Bei einer Ortsmessung auf Höhe der Spalte bildet sich beim Doppelspaltexperiment kein Interferenzmuster auf dem Schirm aus.
- Interferenzmuster und Unterscheidbarkeit der klassisch denkbaren Möglichkeiten schließen sich aus (Komplementarität).
Brennstäbe (Abitur BY 2019 Ph12-1 A1)
Die in Kernkraftwerken eingesetzten Brennstäbe sind dünnwandige Rohre, die kleine Uran-Pellets enthalten. Ein frisches Uran-Pellet der Masse…
Zur AufgabeDie in Kernkraftwerken eingesetzten Brennstäbe sind dünnwandige Rohre, die kleine Uran-Pellets enthalten. Ein frisches Uran-Pellet der Masse…
Zur AufgabeBetatron (Abitur BY 2019 Ph11-2 A2)
Abb. 1 Querschnitt eines BetatronsDas Betatron ist ein sehr kompakter Beschleuniger für Elektronen. Diese kreisen innerhalb einer evakuierten…
Zur AufgabeAbb. 1 Querschnitt eines BetatronsDas Betatron ist ein sehr kompakter Beschleuniger für Elektronen. Diese kreisen innerhalb einer evakuierten…
Zur AufgabeWeidezaun (Abitur BY 2019 Ph11-1 A2)
Abb. 1 Aufbau des Modellversuchs zum WeidezaunIm Unterricht wird mithilfe nebenstehender Schaltung ein elektrischer Weidezaun simuliert, indem der…
Zur AufgabeAbb. 1 Aufbau des Modellversuchs zum WeidezaunIm Unterricht wird mithilfe nebenstehender Schaltung ein elektrischer Weidezaun simuliert, indem der…
Zur AufgabeKernfusionsreaktor ITER (Abitur BY 2019 Ph12-2 A1)
In Südfrankreich wird seit 2007 der Kernfusionsreaktor ITER gebaut. Eine Reaktion, die dort stattfinden soll, ist die Fusion eines Deuteriumkerns…
Zur AufgabeIn Südfrankreich wird seit 2007 der Kernfusionsreaktor ITER gebaut. Eine Reaktion, die dort stattfinden soll, ist die Fusion eines Deuteriumkerns…
Zur AufgabeInterferenz und Dipolstrahlung (Abitur BY 2019 Ph12-1 A1)
Abb. 1 Momentaufnahme der abgestrahlten Wellenfronten (Wellentäler gestrichelt, Wellenberge durchgezogen)Zwei identische gleichphasig schwingende und…
Zur AufgabeAbb. 1 Momentaufnahme der abgestrahlten Wellenfronten (Wellentäler gestrichelt, Wellenberge durchgezogen)Zwei identische gleichphasig schwingende und…
Zur AufgabeCOULOMB-Gesetz (Abitur BY 2019 Ph11-1 A1)
Abb. 1 VersuchsaufbauIm Unterricht soll die Kraft zwischen zwei identischen geladenen Metallkugeln mit Durchmesser \(2{,}0\,\rm{cm}\) untersucht…
Zur AufgabeAbb. 1 VersuchsaufbauIm Unterricht soll die Kraft zwischen zwei identischen geladenen Metallkugeln mit Durchmesser \(2{,}0\,\rm{cm}\) untersucht…
Zur AufgabeBestimmung der PLANCK-Konstante (Abitur BY 2019 Ph12-1 A2)
Am 20. Mai 2019 wurde das Ur-Kilogramm „in Rente geschickt“. Die Neudefinition des Kilogramms wurde auf die PLANCK-Konstante \(h\) zurückgeführt,…
Zur AufgabeAm 20. Mai 2019 wurde das Ur-Kilogramm „in Rente geschickt“. Die Neudefinition des Kilogramms wurde auf die PLANCK-Konstante \(h\) zurückgeführt,…
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