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Ölfleck-Versuch (Abitur BY 2001 GK A3-1)
Joachim Herz Stiftung Abb. 1 Skizze des Versuchs Auf einer empfindlichen Waage steht ein flaches Schälchen mit einer dünnen Schicht…
Zur AufgabeJoachim Herz Stiftung Abb. 1 Skizze des Versuchs Auf einer empfindlichen Waage steht ein flaches Schälchen mit einer dünnen Schicht…
Zur AufgabeÖlfleck-Versuch (Abitur BY 1988 LK A1-1)
Zur groben Abschätzung der Größenordnung von Molekülen und der AVOGADRO-Konstanten dient der "Ölfleckversuch" …
Zur AufgabeZur groben Abschätzung der Größenordnung von Molekülen und der AVOGADRO-Konstanten dient der "Ölfleckversuch" …
Zur AufgabeSandkörner und Muschelatome
Sergio Cerrato - Italia via Pixabay Abb. 1 Muschel am Strand Der berühmte italienische Physiker Enrico FERMI stellte seinen Studenten…
Zur AufgabeSergio Cerrato - Italia via Pixabay Abb. 1 Muschel am Strand Der berühmte italienische Physiker Enrico FERMI stellte seinen Studenten…
Zur AufgabeStoß von Leicht mit Schwer
Joachim Herz Stiftung Leonie Englert Abb. 1 Stoß einer Murmel gegen eine Bowlingkugel Erläutere was geschieht, wenn eine kleine…
Zur AufgabeJoachim Herz Stiftung Leonie Englert Abb. 1 Stoß einer Murmel gegen eine Bowlingkugel Erläutere was geschieht, wenn eine kleine…
Zur AufgabeAtomhypothese von PROUT
Henry Wyndham Phillips, 1820 - 1868, Public domain, via Wikimedia Commons Abb. 1 William PROUT (1785 - 1850); von Henry Wyndham Phillips,…
Zur AufgabeHenry Wyndham Phillips, 1820 - 1868, Public domain, via Wikimedia Commons Abb. 1 William PROUT (1785 - 1850); von Henry Wyndham Phillips,…
Zur Aufgabea) …
Zur AufgabeAlphateilchen beim RUTHERFORD-Versuch
RUTHERFORD verwandte bei seinem Streuexperiment einen Radium-Strahler, der \(\alpha\)-Teilchen mit einer Bewegungsenergie von \(5{,}59\,\rm{MeV}\)…
Zur AufgabeRUTHERFORD verwandte bei seinem Streuexperiment einen Radium-Strahler, der \(\alpha\)-Teilchen mit einer Bewegungsenergie von \(5{,}59\,\rm{MeV}\)…
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Zur AufgabeAbschätzung der Atomgröße (Abitur BY 2007 GK A3-1)
Bei der Durchführung des sogenannten Ölfleckversuchs verwendet man ein Gemisch aus Ölsäure (C17H33COOH) und Leichtbenzin, wobei der Volumenanteil der…
Zur AufgabeBei der Durchführung des sogenannten Ölfleckversuchs verwendet man ein Gemisch aus Ölsäure (C17H33COOH) und Leichtbenzin, wobei der Volumenanteil der…
Zur AufgabeTomatenrot (Abitur BY 2018 Ph12-1 A1)
Die charakteristische rote Farbe von Tomaten beruht hauptsächlich auf der Eigenschaft des Moleküls Lycopen, Licht bestimmter Wellenlängen zu…
Zur AufgabeDie charakteristische rote Farbe von Tomaten beruht hauptsächlich auf der Eigenschaft des Moleküls Lycopen, Licht bestimmter Wellenlängen zu…
Zur AufgabeSpektrum von Antiwasserstoff (Abitur BY 2018 Ph12-1 A1)
Im Jahre 2016 wurde am Forschungszentrum CERN erstmals das Spektrum eines Antimaterieatoms analysiert. Im Rahmen der Messgenauigkeit wurde am Übergang…
Zur AufgabeIm Jahre 2016 wurde am Forschungszentrum CERN erstmals das Spektrum eines Antimaterieatoms analysiert. Im Rahmen der Messgenauigkeit wurde am Übergang…
Zur AufgabeEine kurze Geschichte der Streuversuche
Auf der sehr gut verständlichen und hervorragend gestalteten Site: "Welt der Physik" der Deutschen Physikalischen Gesellschaft (DPG) kannst du einen Übersichtsartikel über die Geschichte der Streuversuche nachlesen.
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Zur Übersicht Zum externen Weblink1. Platz LEIFIphysik: Quantenphysik: Der Tunneleffekt
Ein filmischer Beitrag von "Studio 16" vom Carl-Friedrich-von-Weizsäcker-Gymnasium Barmstedt/Rantzau für den LEIFIphysik-Videowettbewerb.
Zur Übersicht Zum externen WeblinkEin filmischer Beitrag von "Studio 16" vom Carl-Friedrich-von-Weizsäcker-Gymnasium Barmstedt/Rantzau für den LEIFIphysik-Videowettbewerb.
Zur Übersicht Zum externen WeblinkAtomphysik für die Sekundarstufe I
Eine 9 Stunden umfassende Unterrichtseinheit zur Atomvorstellung für die Sekundarstufe I. Sie wurde am Faust-Gymnasium in Staufen entwickelt und in zehnten Klassen erprobt.
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Zur Übersicht Zum externen WeblinkPotentialtopf-Modell
Dieses downloadbare (Windows-)Programm zeigt, wie sich ein Elektron verhält, das in einen sehr kleinen würfelförmigen Kasten eingesperrt wird.
In der Quantenphysik wird dieser Kasten als dreidimensionaler Potentialtopf interpretiert, in dem das Elektron nur ganz bestimmte Energieniveaus annehmen kann. Außerdem darf das Elektron sich nur in bestimmten Raumbereichen aufhalten. Etwas physikalischer formuliert: Die Energie des Elektrons innerhalb des Potentialtopfes ist gequantelt und sein Aufenthaltsbereich ist auf Orbitale beschränkt. Dieses Verhalten des Elektrons ergibt sich aus der Schrödinger-Gleichung. Die Simulation erlaubt die Eingabe verschiedener Quantenzahlen. Die Aufenthaltswahrscheinlichkeit des Elektrons (Orbital) wird durch die Dichte von Punktewolken dargestellt. Der Würfel lässt sich drehen, so dass die Lage der einzelnen Orbitale gut sichtbar wird. Außerdem kann man die Energie des Elektrons bei vorgegebener Größe des Kastens ablesen.
Dieses downloadbare (Windows-)Programm zeigt, wie sich ein Elektron verhält, das in einen sehr kleinen würfelförmigen Kasten eingesperrt wird.
In der Quantenphysik wird dieser Kasten als dreidimensionaler Potentialtopf interpretiert, in dem das Elektron nur ganz bestimmte Energieniveaus annehmen kann. Außerdem darf das Elektron sich nur in bestimmten Raumbereichen aufhalten. Etwas physikalischer formuliert: Die Energie des Elektrons innerhalb des Potentialtopfes ist gequantelt und sein Aufenthaltsbereich ist auf Orbitale beschränkt. Dieses Verhalten des Elektrons ergibt sich aus der Schrödinger-Gleichung. Die Simulation erlaubt die Eingabe verschiedener Quantenzahlen. Die Aufenthaltswahrscheinlichkeit des Elektrons (Orbital) wird durch die Dichte von Punktewolken dargestellt. Der Würfel lässt sich drehen, so dass die Lage der einzelnen Orbitale gut sichtbar wird. Außerdem kann man die Energie des Elektrons bei vorgegebener Größe des Kastens ablesen.
Tunneleffekt
Dieses downloadbare (Windows-)Programm löst die eindimensionale, stationäre Schrödingergleichung für den Aufenthalt eines Elektrons in einem Linearen Potentialtopf auf numerischem Weg.
Dabei lassen sich drei Szenarien einstellen:
1. Linearer Potentialtopf mit unendlich hohen Wänden
2. Linearer Potentialtopf mit einer niedrigen, aber breiten Wand
3. Linearer Potentialtopf mit einer niedrigen und schmalen Wand.
Die Höhe (Potentielle Energie) und die Breite der Wand lassen sich bei 2. und 3. variieren.
Durch Eingabe der Gesamtenergie des Elektrons lassen sich Wellenfunktionen finden, die innerhalb der Wand gegen Null konvergieren. Nur diese Wellenfunktionen sind physikalisch sinnvoll und beschreiben das Eindringen in die Wand bzw. das Durchtunneln der Wand im Sinne des quantenmechanischen Effekts richtig.
Dieses downloadbare (Windows-)Programm löst die eindimensionale, stationäre Schrödingergleichung für den Aufenthalt eines Elektrons in einem Linearen Potentialtopf auf numerischem Weg.
Dabei lassen sich drei Szenarien einstellen:
1. Linearer Potentialtopf mit unendlich hohen Wänden
2. Linearer Potentialtopf mit einer niedrigen, aber breiten Wand
3. Linearer Potentialtopf mit einer niedrigen und schmalen Wand.
Die Höhe (Potentielle Energie) und die Breite der Wand lassen sich bei 2. und 3. variieren.
Durch Eingabe der Gesamtenergie des Elektrons lassen sich Wellenfunktionen finden, die innerhalb der Wand gegen Null konvergieren. Nur diese Wellenfunktionen sind physikalisch sinnvoll und beschreiben das Eindringen in die Wand bzw. das Durchtunneln der Wand im Sinne des quantenmechanischen Effekts richtig.
Schrödingergleichung und H-Atom
Dieses downloadbare (Windows-)Programm löst die stationäre Schrödingergleichung des radialen Anteils der Wasserstoffwellenfunktion auf numerischen Weg und stellt die Wahrscheinlichkeitsdichten, Aufenthaltswahrscheinlichkeiten und Orbitale des Elektrons grafisch dar. Der Wert für die Gesamtenergie des Elektrons kann vom Anwender mit Hilfe von Schiebereglern beliebig gewählt werden. Der Drehimpuls darf die Werte 0,1,2,3 und 4 annehmen. Dass Programm liefert dann durch Lösen der Differentialgleichung eine entsprechende Wellenfunktion. Aber nur bei wenigen, ganz speziellen Energiewerten ergeben sich Funktionen, die gegen Null konvergieren und damit physikalisch sinnvolle Lösungen der Differentialgleichung darstellen. Diese Energiewerte werden Eigenwerte der Differentialgleichung genannt und entsprechen den vom Bohrschen Atommodell bekannten Energien des Wasserstoff-Termschemas.
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Zur Übersicht Zum externen WeblinkRöntgenspektren
Die Strahlung von Röntgenröhren kann sehr unterschiedlich ausfallen. Die Spektren sind abhängig vom Anodenmaterial der Röhre, der Beschleunigungsspannung, dem Röhrenstrom und den verwendeten Filtermaterialien.
Dieses downloadbare (Windows-)Programm berechnet Röntgenspektren unter Berücksichtigung all dieser Faktoren. Dabei werden die Spektren so dargestellt, als wären sie durch die Drehkristallmethode aufgenommen worden. Das Spektrum erster Ordnung wird bei diesem Verfahren stets von den Spektren höherer Beugungsordnungen überlagert. Das Programm ermöglicht aber auch die Übertragung der Drehkristall-Spektren auf eine Wellenlängen- oder Energieskala, wobei die höheren Beugungsordnungen dann unberücksichtigt bleiben.
Die Strahlung von Röntgenröhren kann sehr unterschiedlich ausfallen. Die Spektren sind abhängig vom Anodenmaterial der Röhre, der Beschleunigungsspannung, dem Röhrenstrom und den verwendeten Filtermaterialien.
Dieses downloadbare (Windows-)Programm berechnet Röntgenspektren unter Berücksichtigung all dieser Faktoren. Dabei werden die Spektren so dargestellt, als wären sie durch die Drehkristallmethode aufgenommen worden. Das Spektrum erster Ordnung wird bei diesem Verfahren stets von den Spektren höherer Beugungsordnungen überlagert. Das Programm ermöglicht aber auch die Übertragung der Drehkristall-Spektren auf eine Wellenlängen- oder Energieskala, wobei die höheren Beugungsordnungen dann unberücksichtigt bleiben.
Schrödingers Katze flippt aus
Katze und Uhu erklären die grundlegenden Quanteneffekte. Der Helmholtz-Wissenschaftscomic erscheint einmal im Monat.
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Zur Übersicht Zum externen WeblinkLinearer Potentialtopf - Schrödingergleichung
- Eine Lösung der zeitabhängigen Schrödigergleichung mit Schulmathematik ist kaum möglich.
- Die zeitunabhängige, eindimensionale Schrödingergleichung kann am Modell des linearen Potentialtopfs mathematisch hergeleitet werden.
- Wichtig ist dabei der Einbezug der Randbedingungen.
- Eine Lösung der zeitabhängigen Schrödigergleichung mit Schulmathematik ist kaum möglich.
- Die zeitunabhängige, eindimensionale Schrödingergleichung kann am Modell des linearen Potentialtopfs mathematisch hergeleitet werden.
- Wichtig ist dabei der Einbezug der Randbedingungen.