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Windenergie (PISA 2006)
Pixabay License / fill via pixabay Abb. 1 Auf dem Meer sind die Bedingungen für einen Windpark besonders günstigWindenergie wird weithin als…
Zur AufgabePixabay License / fill via pixabay Abb. 1 Auf dem Meer sind die Bedingungen für einen Windpark besonders günstigWindenergie wird weithin als…
Zur AufgabeMassenspektroskopie (Abitur BY 1993 LK A2-1)
Eine Ionenquelle liefert Ionen (Masse \(m\); Ladung \(q > 0\); \(v < 0,1 \cdot c\)) unterschiedlicher Geschwindigkeit. Das Blendensystem im…
Zur AufgabeEine Ionenquelle liefert Ionen (Masse \(m\); Ladung \(q > 0\); \(v < 0,1 \cdot c\)) unterschiedlicher Geschwindigkeit. Das Blendensystem im…
Zur AufgabeZyklotron (Abitur BY 1993 LK A2-2)
Mit dem sogenannten klassischen Zyklotron lassen sich Teilchengeschwindigkeiten bis zu \(v = 0{,}1 \cdot c\) erreichen. a)Erläutere die Wirkungsweise…
Zur AufgabeMit dem sogenannten klassischen Zyklotron lassen sich Teilchengeschwindigkeiten bis zu \(v = 0{,}1 \cdot c\) erreichen. a)Erläutere die Wirkungsweise…
Zur AufgabeMassenspektrograph von THOMSON (Abitur BY 1994 LK A2-1)
Ein feiner Strahl positiv geladener Ionen (Ladung \(Q\)) tritt senkrecht zu den Feldlinien in das elektrische Feld eines Plattenkondensators ein, der…
Zur AufgabeEin feiner Strahl positiv geladener Ionen (Ladung \(Q\)) tritt senkrecht zu den Feldlinien in das elektrische Feld eines Plattenkondensators ein, der…
Zur AufgabeMassenspektrograph (Abitur BY 2000 LK A1-1)
Ein Gemisch aus einfach positiv geladenen Kohlenstoffionen \({}^{12}{\rm{C}}\) und \({}^{14}{\rm{C}}\) tritt durch eine Lochblende L1 in einen…
Zur AufgabeEin Gemisch aus einfach positiv geladenen Kohlenstoffionen \({}^{12}{\rm{C}}\) und \({}^{14}{\rm{C}}\) tritt durch eine Lochblende L1 in einen…
Zur AufgabeAblenkung von Photonen durch die Sonne
Joachim Herz Stiftung Ablenkung von Photonen durch die SonneNach der bekannten Energie-Masse-Beziehung…
Zur AufgabeJoachim Herz Stiftung Ablenkung von Photonen durch die SonneNach der bekannten Energie-Masse-Beziehung…
Zur AufgabePraktikumsversuche mit Licht (Abitur BY 2006 LK A5-2)
Im Rahmen des Experimental-Praktikums soll das Emissionsspektrum einer Quecksilberdampflampe untersucht werden. a)Skizzieren Sie einen geeigneten…
Zur AufgabeIm Rahmen des Experimental-Praktikums soll das Emissionsspektrum einer Quecksilberdampflampe untersucht werden. a)Skizzieren Sie einen geeigneten…
Zur AufgabeRÖNTGEN-Fotoelektronen-Spektroskopie (Abitur BY 2013 Ph12 A2-1d-g)
Eine technische Nutzung des Fotoeffekts ist die RÖNTGEN-Fotoelektronen-Spektroskopie. Wird Silizium mit RÖNTGEN-Strahlung der Energie…
Zur AufgabeEine technische Nutzung des Fotoeffekts ist die RÖNTGEN-Fotoelektronen-Spektroskopie. Wird Silizium mit RÖNTGEN-Strahlung der Energie…
Zur AufgabeLENARD-Versuch (Abitur BY 2004 LK A3-1)
1888 bestrahlte Wilhelm HALLWACHS eine geladene, auf einem Elektroskop sitzende Metallplatte mit UV-Licht. a)Erläutern Sie, aus welchen Beobachtungen…
Zur Aufgabe1888 bestrahlte Wilhelm HALLWACHS eine geladene, auf einem Elektroskop sitzende Metallplatte mit UV-Licht. a)Erläutern Sie, aus welchen Beobachtungen…
Zur AufgabeNeutronenfilter
Ein Graphitkristall habe die folgenden Netzebenenabstände: \({d_1} = 1,23 \cdot {10^{ - 10}}{\rm{m}}\), \({d_2} = 2,13 \cdot {10^{ - 10}}{\rm{m}}\)…
Zur AufgabeEin Graphitkristall habe die folgenden Netzebenenabstände: \({d_1} = 1,23 \cdot {10^{ - 10}}{\rm{m}}\), \({d_2} = 2,13 \cdot {10^{ - 10}}{\rm{m}}\)…
Zur AufgabeAusrede des Torwarts
Ein Fußballspieler schießt den Ball zwischen zwei gegnerischen Verteidigern hindurch auf das Tor. Die Masse des Balls ist \(m=0{,}40\,{\rm{kg}}\),…
Zur AufgabeEin Fußballspieler schießt den Ball zwischen zwei gegnerischen Verteidigern hindurch auf das Tor. Die Masse des Balls ist \(m=0{,}40\,{\rm{kg}}\),…
Zur AufgabeVAN-ALLEN-Gürtel (Abitur BY 1996 LK A5-1)
Der Van-Allen-Gürtel ist ein Gebiet außerhalb der Erdatmosphäre, in dem eine hohe Elektronendichte herrscht. Man erklärt dies durch schnelle…
Zur AufgabeDer Van-Allen-Gürtel ist ein Gebiet außerhalb der Erdatmosphäre, in dem eine hohe Elektronendichte herrscht. Man erklärt dies durch schnelle…
Zur AufgabeInterferenzversuche mit dem He-Ne-Laser (Abitur BY 2016 Ph12 A1-2)
Ein Helium-Neon-Laser der Leistung \(0{,}80\,{\rm{mW}}\) emittiert Licht der Wellenlänge \(633\,{\rm{nm}}\). Trifft dieses Licht auf einen…
Zur AufgabeEin Helium-Neon-Laser der Leistung \(0{,}80\,{\rm{mW}}\) emittiert Licht der Wellenlänge \(633\,{\rm{nm}}\). Trifft dieses Licht auf einen…
Zur AufgabeElektronen in Feldern (Abitur SL 1995 LK A2)
Elektronen werden in einer evakuierten Glasröhre durch eine konstante Gleichspannung \(U_{\rm{B}} = 285\,\rm{V}\) in horizontaler Richtung nach rechts…
Zur AufgabeElektronen werden in einer evakuierten Glasröhre durch eine konstante Gleichspannung \(U_{\rm{B}} = 285\,\rm{V}\) in horizontaler Richtung nach rechts…
Zur AufgabeBewegte Elektronen (Abitur BY 2003 GK A3-3)
In Anlehnung an den Doppelspaltversuch nach JÖNSSON soll der Wellencharakter bewegter Elektronen experimentell nachgewiesen werden. Es steht ein…
Zur AufgabeIn Anlehnung an den Doppelspaltversuch nach JÖNSSON soll der Wellencharakter bewegter Elektronen experimentell nachgewiesen werden. Es steht ein…
Zur AufgabeMÖLLENSTEDT-Versuch (Abitur BY 1982 LK A3-2/3)
Hinweis: Siehe auch den optischen Teil dieser Abituraufgabe. Die nebenstehende Skizze zeigt eine vereinfachte Darstellung des erstmals von Gottfried…
Zur AufgabeHinweis: Siehe auch den optischen Teil dieser Abituraufgabe. Die nebenstehende Skizze zeigt eine vereinfachte Darstellung des erstmals von Gottfried…
Zur AufgabeEnergieeinsparung beim Licht
Die Lebensdauer von Leuchtstofflampen ist stark von der Schalthäufigkeit abhängig. So beträgt z. B. die durchschnittliche Lebensdauer von…
Zur AufgabeDie Lebensdauer von Leuchtstofflampen ist stark von der Schalthäufigkeit abhängig. So beträgt z. B. die durchschnittliche Lebensdauer von…
Zur AufgabeMagnetische Energie
Eine Induktionsspule mit der Induktivität \(L = 630\,\rm{H}\) und dem Widerstand \(R_i = 280\,\rm{\Omega}\) wird parallel zu einem ohmschen Widerstand…
Zur AufgabeEine Induktionsspule mit der Induktivität \(L = 630\,\rm{H}\) und dem Widerstand \(R_i = 280\,\rm{\Omega}\) wird parallel zu einem ohmschen Widerstand…
Zur AufgabeHypothetischer Protonenbeschleuniger (Abitur BY 2004 GK A1-1)
In der Quelle Q werden ruhende Protonen mit Hilfe der Spannung \(U_0\) auf die Geschwindigkeit \(v_0=1{,}4\cdot…
Zur AufgabeIn der Quelle Q werden ruhende Protonen mit Hilfe der Spannung \(U_0\) auf die Geschwindigkeit \(v_0=1{,}4\cdot…
Zur AufgabeLow-Cost-Zyklotron (Abitur BY 2003 GK A1-2)
Ein Zyklotron (siehe Skizze) dient zur Beschleunigung geladener Teilchen auf nichtrelativistische Geschwindigkeiten. Es wird mit einem homogenen…
Zur AufgabeEin Zyklotron (siehe Skizze) dient zur Beschleunigung geladener Teilchen auf nichtrelativistische Geschwindigkeiten. Es wird mit einem homogenen…
Zur AufgabeVergleich von Flachbatterie und Haushaltsnetz
Eine Flachbatterie besteht aus drei gleichartigen Zellen von je 1,5V Spannung. …
Zur AufgabeEine Flachbatterie besteht aus drei gleichartigen Zellen von je 1,5V Spannung. …
Zur AufgabePotentielle Energie im homogenen elektrischen Feld
Auch bei der Bewegung von geladenen Körpern im homogenen Feld des Plattenkondensators wirkt eine konstante Kraft, nämlich die elektrische Kraft…
Zur AufgabeAuch bei der Bewegung von geladenen Körpern im homogenen Feld des Plattenkondensators wirkt eine konstante Kraft, nämlich die elektrische Kraft…
Zur AufgabePotential und elektrische Spannung
- Die Potentialdifferenz \(\Delta {\varphi _{\rm{AB}}}\) ist der Quotient aus der Änderung der potentiellen Energie \(\Delta {E_{{\rm{pot}}{\rm{,AB}}}}\) und der Probeladung \(q\).
- Die Potentialdifferenz zwischen zwei Punkten A und B ist die Spannung \(U_{\rm{AB}}\).
- Alle Punkte mit gleichem Potential befinden sich auf einer Äquipotentiallinie.
- Die Potentialdifferenz \(\Delta {\varphi _{\rm{AB}}}\) ist der Quotient aus der Änderung der potentiellen Energie \(\Delta {E_{{\rm{pot}}{\rm{,AB}}}}\) und der Probeladung \(q\).
- Die Potentialdifferenz zwischen zwei Punkten A und B ist die Spannung \(U_{\rm{AB}}\).
- Alle Punkte mit gleichem Potential befinden sich auf einer Äquipotentiallinie.
Der Transistor-Effekt
- Wenn beim npn-Transistor die Basis genügend positiv gegenüber dem Emitter ist, kann ein Strom über die Kollektor-Emitter-Strecke fließen (Transistor-Effekt).
- Mithilfe eines kleinen Basisstroms kann ein großer Stromfluss zwischen Emitter und Kollektor gesteuert werden.
- Wenn beim npn-Transistor die Basis genügend positiv gegenüber dem Emitter ist, kann ein Strom über die Kollektor-Emitter-Strecke fließen (Transistor-Effekt).
- Mithilfe eines kleinen Basisstroms kann ein großer Stromfluss zwischen Emitter und Kollektor gesteuert werden.
Ladungseigenschaften
- Es gibt zwei unterschiedliche Ladungsarten: positive und negative Ladung.
- Gleichnamige Ladungen stoßen sich gegenseitig ab, ungleichnamige ziehen sich an.
- In Leitern können sich negative Ladungen relativ frei bewegen.
- Eine Folge der Kraftwirkung zwischen Ladungen ist die Influenz.
- Es gibt zwei unterschiedliche Ladungsarten: positive und negative Ladung.
- Gleichnamige Ladungen stoßen sich gegenseitig ab, ungleichnamige ziehen sich an.
- In Leitern können sich negative Ladungen relativ frei bewegen.
- Eine Folge der Kraftwirkung zwischen Ladungen ist die Influenz.
Welle - Teilchen - Dualismus
- Einige Experimente können besser mit dem Wellenmodell, andere besser mit dem Teilchenmodell des Lichtes erklärt werden.
- Beide Modelle orientieren sich an unseren makroskopischen Erfahrungen, die zur Beschreibung der Mikroskopischen kaum geeignet sind.
- Die Quantenphysik bildet ein den beiden Modellen übergeordnetes (stark mathematikorientiertes) Modell.
- Einige Experimente können besser mit dem Wellenmodell, andere besser mit dem Teilchenmodell des Lichtes erklärt werden.
- Beide Modelle orientieren sich an unseren makroskopischen Erfahrungen, die zur Beschreibung der Mikroskopischen kaum geeignet sind.
- Die Quantenphysik bildet ein den beiden Modellen übergeordnetes (stark mathematikorientiertes) Modell.
Statistische Deutung
- Quantenobjekte im Sinne der Quantenphysik treten immer als "ganze Portionen" auf.
- Die Bewegung von Quantenobjekten folgt Wahrscheinlichkeitsgesetzen.
- Die Quantenmechanik macht statistische Aussagen über die relative Häufigkeit der Ergebnisse bei oftmaliger Wiederholung des gleichen Experiments.
- Quantenobjekte im Sinne der Quantenphysik treten immer als "ganze Portionen" auf.
- Die Bewegung von Quantenobjekten folgt Wahrscheinlichkeitsgesetzen.
- Die Quantenmechanik macht statistische Aussagen über die relative Häufigkeit der Ergebnisse bei oftmaliger Wiederholung des gleichen Experiments.
de-BROGLIE-Wellenlänge
- Die de-BROGLIE-Wellenlänge ist eine Übertragung von Eigenschaften von Photonen auf Objekte mit Ruhemasse, z.B. Elektronen
- Die de-BROGLIE-Wellenlänge für Elektronen berechnest du mittels \(\lambda _{\rm{DB}} = \frac{h}{p_{\rm{e}}}\)
- Im nicht-relativistischen Fall gilt dann z.B. \({\lambda _{{\rm{DB}}}} = \frac{h}{m_{\rm{e}} \cdot v} = \frac{h}{{\sqrt {2 \cdot {m_{\rm{e}}} \cdot {E_{{\rm{kin}}}}} }} = \frac{h}{{\sqrt {2 \cdot {m_{\rm{e}}} \cdot e \cdot {U_{{\rm{B}}}}} }}\)
- Die de-BROGLIE-Wellenlänge ist eine Übertragung von Eigenschaften von Photonen auf Objekte mit Ruhemasse, z.B. Elektronen
- Die de-BROGLIE-Wellenlänge für Elektronen berechnest du mittels \(\lambda _{\rm{DB}} = \frac{h}{p_{\rm{e}}}\)
- Im nicht-relativistischen Fall gilt dann z.B. \({\lambda _{{\rm{DB}}}} = \frac{h}{m_{\rm{e}} \cdot v} = \frac{h}{{\sqrt {2 \cdot {m_{\rm{e}}} \cdot {E_{{\rm{kin}}}}} }} = \frac{h}{{\sqrt {2 \cdot {m_{\rm{e}}} \cdot e \cdot {U_{{\rm{B}}}}} }}\)
Quantenobjekte
Die Quantenphysik zeichnet sich durch vier zentrale Wesenszüge aus: Statistisches Verhalten, Fähigkeit zur Interferenz, Eindeutige Messergebnisse und Komplementarität
Die Quantenphysik zeichnet sich durch vier zentrale Wesenszüge aus: Statistisches Verhalten, Fähigkeit zur Interferenz, Eindeutige Messergebnisse und Komplementarität