Wärmelehre

Allgemeines Gasgesetz

• Warum transportieren Taucher Sauerstoff in Metallflaschen?
• Was geschieht, wenn man Luft immer weiter abkühlt?
• Warum benutzt man im Weltall Gasthermometer?

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?

Wärmelehre

Ausdehnung bei Erwärmung

• Wie funktioniert ein Heißluftballon?
• Wofür sind die Dehnungsfugen in Mauern?
• Warum darf man keine Wasserflaschen ins Eisfach legen?
• Wie überleben Fische eigentlich im Winter?

Wärmelehre

Innere Energie - Wärmekapazität

• Was lässt sich leichter erwärmen, Wasser oder Blei?
• Warum ist es am Meer oft wärmer als im Landesinneren?
• Kann man Eisen mit einem Hammer zum Glühen bringen?
• Warum schwitzen wir eigentlich im Sommer?

Wärmelehre

Kinetische Gastheorie

• Was geschieht eigentlich in einem Gas, das man erwärmt?
• Wie schnell bewegen sich die Teilchen in einem Gas?
• Wie funktioniert eine Lichtmühle?

Wärmelehre

Temperatur und Teilchenmodell

• Wie entstand eigentlich die CELSIUS-Skala?
• Woher kennt man den absoluten Nullpunkt?
• Was geschieht in Körpern, wenn man sie erwärmt?
• Wie wird Wärme zwischen Körper übertragen?

Wärmelehre

Wärmekraftmaschinen

• Wie funktioniert eigentlich eine Dampfmaschine?
• Was ist so besonders an einem WANKEL-Motor?
• OTTO- oder DIESEL-Motor?
• Was versteht man unter einem Wirkungsgrad?

Wärmelehre

Wärmetransport

• Warum werden Häuser mit Schaumstoffen gedämmt?
• Wie bleiben Tiere im Winter warm?
• Wie kommt eigentlich die Wärme der Sonne zur Erde?

Wärmelehre

Wetter und Klima

• Wie entstehen eigentlich Wolken?
• Was sind Hoch- und Tiefdruckgebiete?
• Wie kommt es zu einem Gewitter?
• Was ist der Treibhauseffekt?

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?

Wärmelehre

Deterministisches Chaos

• Was versteht man unter dem Kausalprinzip?
• Kann ein Schmetterling einen Wirbelsturm verursachen?
• Deterministisches Chaos – ist das nicht ein Widerspruch?

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?

Quantenphysik

Wesenszüge Quantenphysik

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

Kern-/Teilchenphysik

Kernmodelle

• Was hält den Atomkern zusammen?
• Mit welchem Modell kann man Atomkerne allgemein beschreiben?
• Was ist das Potentialtopfmodell?