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Photoeffekt
Dieses downloadbare (Windows-)Programm stellt die Gegenfeldmethode zur quantitativen Erfassung des Fotoeffekts dar. Dabei wird die Bewegung der ausgelösten Elektronen im elektrischen Feld der Photozelle durch numerisches Lösen der Bewegungsgleichungen dargestellt. So lässt sich gut erkennen, dass bei bestimmten Bremsspannungen die Elektronen die gegenüberliegende Auffanganode nicht mehr erreichen und zur Kathode zurücklaufen. Die physikalischen Vorgänge werden dadurch besonders anschaulich und nachvollziehbar dargestellt. Zur quantitativen Auswertung stehen 5 Wellenlängen der Quecksilberdampflampe zur Verfügung. Außerdem lassen sich 4 verschiedene Beschichtungen der Photokathode auswählen.
Zum externen WeblinkDieses downloadbare (Windows-)Programm stellt die Gegenfeldmethode zur quantitativen Erfassung des Fotoeffekts dar. Dabei wird die Bewegung der ausgelösten Elektronen im elektrischen Feld der Photozelle durch numerisches Lösen der Bewegungsgleichungen dargestellt. So lässt sich gut erkennen, dass bei bestimmten Bremsspannungen die Elektronen die gegenüberliegende Auffanganode nicht mehr erreichen und zur Kathode zurücklaufen. Die physikalischen Vorgänge werden dadurch besonders anschaulich und nachvollziehbar dargestellt. Zur quantitativen Auswertung stehen 5 Wellenlängen der Quecksilberdampflampe zur Verfügung. Außerdem lassen sich 4 verschiedene Beschichtungen der Photokathode auswählen.
Zum externen WeblinkComptoneffekt
Wenn Strahlung auf Materie trifft, kann es zum Comptoneffekt kommen: energiereiche Photonen treffen auf locker gebundene Elektronen im Streukörper und werden nach den (relativistischen) Gesetzen eines dezentralen, elastischen Stoßes gestreut. Dabei übergibt das Photon Energie an das (als ruhend angesehene) Elektron. Der Energieverlust des gestreuten Photons äußert sich in dessen vergrößerten Wellenlänge. Die Wellenlängenverschiebung ist unabhängig von der Wellenlänge der Primärstrahlung und wird allein durch den Streuwinkel bestimmt. Quantitativ wird dies durch die Comptonformel beschrieben.
Dieses downloadbare (Windows-)Programm erlaubt die Variation der Position des Spektrometers (Streuwinkel) sowie der Energie der primären Gammastrahlung.
Wenn Strahlung auf Materie trifft, kann es zum Comptoneffekt kommen: energiereiche Photonen treffen auf locker gebundene Elektronen im Streukörper und werden nach den (relativistischen) Gesetzen eines dezentralen, elastischen Stoßes gestreut. Dabei übergibt das Photon Energie an das (als ruhend angesehene) Elektron. Der Energieverlust des gestreuten Photons äußert sich in dessen vergrößerten Wellenlänge. Die Wellenlängenverschiebung ist unabhängig von der Wellenlänge der Primärstrahlung und wird allein durch den Streuwinkel bestimmt. Quantitativ wird dies durch die Comptonformel beschrieben.
Dieses downloadbare (Windows-)Programm erlaubt die Variation der Position des Spektrometers (Streuwinkel) sowie der Energie der primären Gammastrahlung.
Millikan-Versuch
Sie finden hier drei verschiedene Versionen des Millikan-Versuchs als downloadbare (Windows-)Computersimulationen.
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Zum externen WeblinkDoppelspalt und Gitter
Das downloadbare (Windows-)Programm berechnet die Intensitätsverteilung, die sich in einiger Entfernung hinter einem Mehrfachspalt (bis n = 100) ergibt.
Die berechneten Intensitätswerte werden in Kurvenform ausgegeben. Außerdem erzeugt das Programm die Abbildung der Interferenzfigur auf dem Beobachtungsschirm.
Bei weißer Beleuchtung werden die entsprechenden Spektren berechnet – so, wie man sie auf dem Beobachtungsschirm sehen würde. Ebenso lassen sich die Spektren von sechs verschiedenen Spektralröhren berechnen und darstellen.
Das downloadbare (Windows-)Programm berechnet die Intensitätsverteilung, die sich in einiger Entfernung hinter einem Mehrfachspalt (bis n = 100) ergibt.
Die berechneten Intensitätswerte werden in Kurvenform ausgegeben. Außerdem erzeugt das Programm die Abbildung der Interferenzfigur auf dem Beobachtungsschirm.
Bei weißer Beleuchtung werden die entsprechenden Spektren berechnet – so, wie man sie auf dem Beobachtungsschirm sehen würde. Ebenso lassen sich die Spektren von sechs verschiedenen Spektralröhren berechnen und darstellen.
Experimentiermaterial zum Blinden Fleck
Das Portal Lehrerfortbildung-BW bietet zum Versuch zum blinden Fleck eine schöne Experimentiervorlage zum Ausdrucken.
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Zum externen WeblinkUnschärferelation
Das Video von Prof. Dr. Stefan Heusler, Uni Münster erläutert anschaulich und schülergerecht die Unschärferelation von Heisenberg.
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Zur Übersicht Zum externen WeblinkEnergieumwandlung
Die auch für Tablets geeignete Simulation zeigt anschaulich verschiedene Umwandlungen zwischen Energieformen. Dabei kann eingestellt werden, ob Wärmeverluste auftreten oder nicht.
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Zum externen WeblinkRechner für Lorentztransformation
Das Windows-Programm führt die Rechnungen der Lorentztransformation auf Knopfdruck durch. Mehr Infos zum Programm unter http://www.hermann-huck.homepage.t-online.de/seite2.htm
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Zur Übersicht Zum externen WeblinkMultimediale Dokumentation von Schülerergebnissen am Beispiel der farbigen Schatten
Schatten als "Fehlen von Licht" ergibt sich nicht einfach aus unserer Wahrnehmung. Vielmehr wird er von vielen Schülerinnen und Schülern als etwas angesehen, das ein Gegenstand generell besitzt. Mit der einfachen Frage, welcher der farbigen Schatten sich bewegt, wenn eine der Lampen bewegt wird, kann man eine kognitive Auseinandersetzung mit dieser Fehlvorstellung anregen. Die Beantwortung dieser Fragestellung setzt voraus, dass die Idee der geradlinigen Lichtausbreitung routinemäßig als gedankliches Werkzeug genutzt wird.
Zum externen WeblinkSchatten als "Fehlen von Licht" ergibt sich nicht einfach aus unserer Wahrnehmung. Vielmehr wird er von vielen Schülerinnen und Schülern als etwas angesehen, das ein Gegenstand generell besitzt. Mit der einfachen Frage, welcher der farbigen Schatten sich bewegt, wenn eine der Lampen bewegt wird, kann man eine kognitive Auseinandersetzung mit dieser Fehlvorstellung anregen. Die Beantwortung dieser Fragestellung setzt voraus, dass die Idee der geradlinigen Lichtausbreitung routinemäßig als gedankliches Werkzeug genutzt wird.
Zum externen WeblinkStreuung und Farben in der Atmosphäre
In dieser Unterrichtseinheit beschäftigen sich die Lernenden mit der Streuung von Sonnenstrahlung in der Atmosphäre: Warum ist der Himmel blau, aber Wolken sind weiß?
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Zum externen WeblinkStereoskopie – Physik in 3D
Im Alltag begegnen wir häufig Bildern und Filmen, die durch die 3D-Methode einen räumlichen Eindruck vermitteln. Vor allem durch verbesserte Technik kamen ab 2009 vermehrt 3D-Filme in die Kinos und seit 2010 nun auch 3D-Fernseher ins Wohnzimmer. Doch wie funktioniert der Effekt überhaupt und welche Technik steckt dahinter?
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Zum externen WeblinkQuantenspiegelungen: Visualisierung moderner Atomphysik
Die hier vorgestellten Videos sind Teil des Projektes "U2: Quantenspiegelungen" vom Institut für Didaktik der Physik der Universität Münster. Mathematisch fundierte Visualisierungen eröffnen Schritt für Schritt einen Zugang zu moderner Atomphysik – vom Wasserstoffatom bis zum Periodensystem der Elemente.
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Die hier vorgestellten Videos sind Teil des Projektes "U2: Quantenspiegelungen" vom Institut für Didaktik der Physik der Universität Münster. Mathematisch fundierte Visualisierungen eröffnen Schritt für Schritt einen Zugang zu moderner Atomphysik – vom Wasserstoffatom bis zum Periodensystem der Elemente.
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Zum externen WeblinkEinführung in die Quantenmechanik: Werner Heisenberg
In dieser Unterrichtseinheit zur Quantenmechanik wird anhand einer Auseinandersetzung mit dem Leben und Wirken des Physikers und Nobelpreisträgers Werner Heisenberg die Quantenmechanik auf einfache und auf das reale Leben abbildbare Weise eingeführt. Die Unterrichtsmaterialien können auf Deutsch und auf Englisch (für den englisch-bilingualen Unterricht) heruntergeladen werden.
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Zum externen WeblinkPhilosophiæ naturalis principia mathematica
Sir Isaac Newtons eigene, erste Kopie seiner Philosophiae Naturalis Principia Mathematica, mit handgeschriebenen Korrekturen für die zweite Auflage. Das Original kann in der Cambridge Digital Library angesehen werden.
Zum externen WeblinkSir Isaac Newtons eigene, erste Kopie seiner Philosophiae Naturalis Principia Mathematica, mit handgeschriebenen Korrekturen für die zweite Auflage. Das Original kann in der Cambridge Digital Library angesehen werden.
Zum externen WeblinkKräftezerlegung und Winkel an der schiefen Ebene
Die Simulation zeigt die Zerlegung der Gewichtskraft an der schiefen Ebene und visualisiert anschaulich, dass der Winkel zwischen Gewichtskraft und Normalkomponente der Gewichtskraft den Neigungswinkel der Ebene entspricht.
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Zum externen WeblinkVorlesung zum Thema Geschwindigkeit und Beschleunigung
Für Fortgeschrittene und besonders Interessierte: Vorlesung mit weiterführenden Inhalten zu den Themen "Gleichförmige Bewegung", "Durchschnitts- und Momentangeschwindigkeit", "Gleichmäßig beschleunigte Bewegungen", "Mittlere und Momentanbeschleunigung" und "Geschwindigkeit und Beschleunigung vektoriell".
Das Video stammt von Prof. Dr. Kohl von der Hochschule Koblenz.
Für Fortgeschrittene und besonders Interessierte: Vorlesung mit weiterführenden Inhalten zu den Themen "Gleichförmige Bewegung", "Durchschnitts- und Momentangeschwindigkeit", "Gleichmäßig beschleunigte Bewegungen", "Mittlere und Momentanbeschleunigung" und "Geschwindigkeit und Beschleunigung vektoriell".
Das Video stammt von Prof. Dr. Kohl von der Hochschule Koblenz.
Vorlesung zum Thema Wurfbewegungen
Für Fortgeschrittene und besonders Interessierte: Vorlesung mit weiterführenden Inhalten zu den Themen "Freier Fall", "Waagerechter Wurf" und "Schräger Wurf".
Das Video stammt von Prof. Dr. Kohl von der Hochschule Koblenz.
Für Fortgeschrittene und besonders Interessierte: Vorlesung mit weiterführenden Inhalten zu den Themen "Freier Fall", "Waagerechter Wurf" und "Schräger Wurf".
Das Video stammt von Prof. Dr. Kohl von der Hochschule Koblenz.
Vorlesung zum Thema Newtons Axiome
Für Fortgeschrittene und besonders Interessierte: Vorlesung mit weiterführenden Inhalten zu den Themen "Träge Masse", "Trägheitssatz" und "Die drei NEWTONschen Axiome".
Das Video stammt von Prof. Dr. Kohl von der Hochschule Koblenz.
Für Fortgeschrittene und besonders Interessierte: Vorlesung mit weiterführenden Inhalten zu den Themen "Träge Masse", "Trägheitssatz" und "Die drei NEWTONschen Axiome".
Das Video stammt von Prof. Dr. Kohl von der Hochschule Koblenz.
Vorlesung zum Thema Kraft und Energie
Für Fortgeschrittene und besonders Interessierte: Vorlesung mit weiterführenden Inhalten zu den Themen "Gesetz von Hooke", "Zerlegung einer Kraft in zwei Komponente", "Kräfte an schiefen Ebenen (rechnerisch)", "Gleichgewicht von Kräften" und "Spannenergie".
Das Video stammt von Prof. Dr. Kohl von der Hochschule Koblenz.
Für Fortgeschrittene und besonders Interessierte: Vorlesung mit weiterführenden Inhalten zu den Themen "Gesetz von Hooke", "Zerlegung einer Kraft in zwei Komponente", "Kräfte an schiefen Ebenen (rechnerisch)", "Gleichgewicht von Kräften" und "Spannenergie".
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Vorlesung zum Thema Kraft und Energie
Für Fortgeschrittene und besonders Interessierte: Vorlesung mit weiterführenden Inhalten zu den Themen "Gesetz von Hooke", "Zerlegung einer Kraft in zwei Komponente", "Kräfte an schiefen Ebenen (rechnerisch)", "Gleichgewicht von Kräften" und "Spannenergie".
Das Video stammt von Prof. Dr. Kohl von der Hochschule Koblenz.
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Vorlesung zum Thema Kraft und Energie
Für Fortgeschrittene und besonders Interessierte: Vorlesung mit weiterführenden Inhalten zu den Themen "Gesetz von Hooke", "Zerlegung einer Kraft in zwei Komponente", "Kräfte an schiefen Ebenen (rechnerisch)", "Gleichgewicht von Kräften" und "Spannenergie".
Das Video stammt von Prof. Dr. Kohl von der Hochschule Koblenz.
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Vorlesung zum Thema Energie und Leistung
Für Fortgeschrittene und besonders Interessierte: Vorlesung mit weiterführenden Inhalten zu den Themen "Leistung", "Energieumwandlung" und "Kinetische Energie".
Das Video stammt von Prof. Dr. Kohl von der Hochschule Koblenz.
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Vorlesung zum Thema gleichförmige Kreisbewegung
Für Fortgeschrittene und besonders Interessierte: Vorlesung mit weiterführenden Inhalten zu den Themen "Gleichförmige Kreisbewegung", "Bahngeschwindigkeit und Winkelgeschwindigkeit", "Kreisdynamik", "Bahngeschwindigkeit vektoriell" und "Zentripetalgeschwindigkeit vektoriell".
Das Video stammt von Prof. Dr. Kohl von der Hochschule Koblenz.
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Vorlesung zum Thema potentielle Energie und Energieerhaltung
Für Fortgeschrittene und besonders Interessierte: Vorlesung mit weiterführenden Inhalten zu den Themen "Potentielle Energie", "Energieumwandlung" und "Energieerhaltung".
Das Video stammt von Prof. Dr. Kohl von der Hochschule Koblenz.
Für Fortgeschrittene und besonders Interessierte: Vorlesung mit weiterführenden Inhalten zu den Themen "Potentielle Energie", "Energieumwandlung" und "Energieerhaltung".
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Vorlesung zum Thema potentielle Energie und Energieerhaltung
Für Fortgeschrittene und besonders Interessierte: Vorlesung mit weiterführenden Inhalten zu den Themen "Arbeit als Energietransfer" und "Energie und Energieerhaltungssatz".
Das Video stammt von Prof. Dr. Kohl von der Hochschule Koblenz.
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Das Video stammt von Prof. Dr. Kohl von der Hochschule Koblenz.
Vorlesung zum Thema Impuls, Impulserhaltung, Schwerpunkt, Stöße (Teil 1)
Für Fortgeschrittene und besonders Interessierte: Vorlesung mit weiterführenden Inhalten zum Thema "Impuls und Impulserhaltungssatz"
Das Video stammt von Prof. Dr. Kohl von der Hochschule Koblenz.
Für Fortgeschrittene und besonders Interessierte: Vorlesung mit weiterführenden Inhalten zum Thema "Impuls und Impulserhaltungssatz"
Das Video stammt von Prof. Dr. Kohl von der Hochschule Koblenz.
Vorlesung zum Thema Impuls, Impulserhaltung, Schwerpunkt, Stöße (Teil 2)
Für Fortgeschrittene und besonders Interessierte: Vorlesung mit weiterführenden Inhalten zu den Themen "Stöße", "Zentraler elastischer Stoß", "Zentraler unelastischer Stoß" und "Zentraler vollkommen unelastischer Stoß".
Das Video stammt von Prof. Dr. Kohl von der Hochschule Koblenz.
Für Fortgeschrittene und besonders Interessierte: Vorlesung mit weiterführenden Inhalten zu den Themen "Stöße", "Zentraler elastischer Stoß", "Zentraler unelastischer Stoß" und "Zentraler vollkommen unelastischer Stoß".
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Vorlesung zum Thema Drehbewegung, Trägheitsmoment und Drehmoment
Für Fortgeschrittene und besonders Interessierte: Vorlesung mit weiterführenden Inhalten zu den Themen "Drehmoment", "Rotationsenergie" und "Analogie zwischen linearer und Drehbewegung".
Das Video stammt von Prof. Dr. Kohl von der Hochschule Koblenz.
Für Fortgeschrittene und besonders Interessierte: Vorlesung mit weiterführenden Inhalten zu den Themen "Drehmoment", "Rotationsenergie" und "Analogie zwischen linearer und Drehbewegung".
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Vorlesung zum Thema Berechnung von Trägheitsmomenten
Für Fortgeschrittene und besonders Interessierte: Vorlesung mit weiterführenden Inhalten zum Thema "Rotationsenergie".
Das Video stammt von Prof. Dr. Kohl von der Hochschule Koblenz.
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Das Video stammt von Prof. Dr. Kohl von der Hochschule Koblenz.