Elektronik

Einführung in die Elektronik

• Was sind eigentlich Halbleiter?
• Welche besonderen Eigenschaften haben Halbleiter?
• Warum werden Halbleiter dotiert?
• Wie funktioniert die Dotierung von Halbleitern technisch?

Elektronik

Halbleiterdiode

• Woraus bestehen eigentlich Dioden?
• Welche besonderen Eigenschaften haben Dioden?
• Wie funktionieren Leuchtdioden?
• Warum benutzt man statt Glühbirnen heute Leuchtdioden?

Elektronik

Transistor

• Wie ist ein Transistor aufgebaut?
• Können Transistoren Strom verstärken?
• Warum sind Transistoren heute so wichtig?
• Wo und wie werden Transistoren überall eingesetzt?

Akustik

Akustische Phänomene

• Wie entsteht Schall?
• Was unterscheidet Töne von Geräuschen?
• Warum klingen die verschiedenen Instrumente alle anders?
• Wie funktionieren Blas- und Saiteninstrumente?

Akustik

Akustische Wellen

• Was versteht man unter Frequenz, was unter Amplitude?
• Wie beschreibt man Schallwellen mathematisch?
• Was ist der DOPPLER-Effekt?
• Wie sorgt Antischall für Ruhe?

Akustik

Schallgeschwindigkeit

• Wie bestimmt man die Entfernung zu einem Gewitter?
• Wie misst man die Schallgeschwindigkeit?
• Ist die Schallgeschwindigkeit immer gleich?
• Wie entsteht ein Überschallknall?

Kern-/Teilchenphysik

Anwendungen der Kernphysik

• Wie funktioniert die Altersbestimmung von fossilen Funden?
• Warum bestrahlt man Lebensmittel?
• Was versteht man unter Szintigraphie?
• Was ist die Tracermethode?

Kern-/Teilchenphysik

Kernphysik - Grundlagen

• Wie sind Atomkerne aufgebaut?
• Welche Kraft hält Atomkerne zusammen?
• Warum können Atomkerne zerfallen?
• Was sind Isotope?

Kern-/Teilchenphysik

Kernreaktionen

• Wie groß sind die Bindungsenergien?
• Was ist der Massendefekt?
• Wie berechnet man die Energiebilanz bei Kernreaktionen?

Kern-/Teilchenphysik

Kernspaltung und Kernfusion

• Welche Bedeutung hat die EINSTEIN-Formel in der Kernphysik?
• Wie viel Energie kann man bei der Kernspaltung …
• … und wie viel bei der Kernfusion gewinnen?
• Warum gibt es noch keine Fusionsreaktoren?

Kern-/Teilchenphysik

Radioaktivität - Einführung

• Gibt es verschiedene Arten ionisierender Strahlung?
• Welche Eigenschaften hat ionisierende Strahlung?
• Warum ist ionisierende Strahlung so gefährlich?
• Kann man sich gegen ionisierende Strahlung schützen?

Kern-/Teilchenphysik

Radioaktivität - Fortführung

• Wie viel Energie wird bei einem Alpha-Zerfall …
• … und wie viel bei einem Beta-Zerfall frei?
• Was versteht man unter dem MÖSSBAUER-Effekt?

Kern-/Teilchenphysik

Teilchenphysik

• Was ist der Unterschied zwischen Teilchen …
• … und ihren Antiteilchen?
• Welche fundamentalen Wechselwirkungen kennen wir?
• Wie sieht das Standardmodell der Elementarteilchen aus?

Quantenphysik

Quantenobjekt Elektron

• Elektronen – mehr als Billardkugeln?
• Wie verhalten sich Elektronen an einem Doppelspalt?
• Wie groß ist die de BROGLIE-Wellenlänge?
• Was ist der Welle-Teilchen-Dualismus?

Quantenphysik

Quantenobjekt Photon

• Wie überträgt Licht seine Energie?
• Was sind eigentlich Photonen?
• Licht – auch nicht mehr als Billardkugeln?
• Können Teilchen aus Strahlung entstehen?

Atomphysik

RÖNTGEN-Strahlung

• Wie werden Giftstoffe in Lebensmitteln gefunden?
• Wie untersucht man Werkstoffe, ohne sie zu zerstören?
• Welche Gefahren bestehen bei einer CT-Untersuchung?

Atomphysik

Atomarer Energieaustausch

• Warum leuchten Gase in verschiedenen Farben?
• Wie stoßen Atome miteinander?
• Was versteht man unter einem Quantensprung?

Atomphysik

Atomaufbau

• Kann man zu Hause die Größe von Atomen messen?
• Woraus besteht die Atomhülle …
• … und woraus der Atomkern?
• Wie ist das Periodensystem der Elemente aufgebaut?

Atomphysik

Quantenmech. Atommodell

• Was versteht man unter einem Potentialtopf?
• Warum spricht man von Orbitalen?
• Welche Ergebnisse liefert die SCHRÖDINGER-Gleichung?

Atomphysik

BOHRsches Atommodell

• Welche Vorstellungen hatten die alten Griechen von Atomen?
• Was versteht man unter dem „Plumpudding-Modell“?
• Welche Vorhersagen macht das BOHRsche Atommodell?
• Mit welchen Atommodellen arbeitet die moderne Physik?

Atomphysik

Laser

• Wie funktioniert ein Laser?
• Was macht einen Laser so besonders?
• Wo wendet man Laser an?

Quantenphysik

Wesenszüge Quantenphysik

Vier kurze, prägnante „Merksätze“ beschreiben die  grundlegenden Züge der Quantenphysik qualitativ: Statistische Vorhersagbarkeit, Fähigkeit zur Interferenz, Eindeutige Messergebnisse und Komplementarität.