Abiturthemen Berlin Physik LK 2016

Abitur Berlin 2016 - Physik LK

Inhaltliche Schwerpunkte

• Felder (Q1)
• Gravitation
• Elektrische Felder
• Magnetische Felder
• Induktion und Hertz'sche Wellen (Q2)
• Elektromagnetische Induktion
• Wechselstrom(widerstände)
• Elektromagnetische Schwingungen
• Quantenphysik (Q3)
• Ladungsträger in elektrischen und magnetischen Feldern
• Eigenschaften von Quantenobjekten
• Röntgenstrahlung
• Atom- und Kernphysik (Q4)
• Atomhülle
• Atomkern, auch: einfache Termschemen für Kernumwandlungen

Gravitation

• 1) Keplersche Gesetze
• Erstes Keplersches Gesetz (Ellipsensatz)
• Zweites Keplersches Gesetz (Flächensatz)
• Drittes Keplersches Gesetz
• 2) Gravitationsgesetz von Newton
• 3) Gravitationsfeld
• Beschreibung des Gravitationsfeld
• Gravitationsfeldstärke / -potenzial
• Bewegungen von Körpern im Gravitationsfeld, Arbeit im Gravitationsfeld

Elektrische Felder

• 1) Beschreibung elektrischer Felder
• elektrische Ladungen, Coulomb'sches Gesetz
• Feldlinienmodell; homogene und inhomogene Felder
• elektrische Feldstärke
• Arbeit im elektrischen Feld, Potenzial, Potenzialdifferenz (Spannung)
• 2) der Kondensator
• die Kapazität (als Ladungsspeicher)
• die Feldenergie (eines Kondensators als Energiespeicher)
• Parallel- und Reihenschaltungen (Anwendung: Füllstandsmessungen)

Magnetische Felder

• 1) Beschreibung magnetischer Felder
• Permanent- und Elektromagnetismus
• Feldlinienmodell, homogene und inhomogene Felder
• die magnetische Flussdichte
• 2) Magnetfeld eines langen, geraden Leiters
• 3) Magnetfeld in einer langen Spule
• gespeicherte Energie

Ladungsträger in E- und B- Feldern

• 1) Ladungsträger in elektrischen Feldern
• Bewegungen in elektrischen Felder (homogenes Längs- und Querfeld)
• Energiebetrachtungen
• Millikan-Versuch (Schwebemethode, sinkende/ steigende Öltröpfchen), Bestimmung der Elementarladung
• 2) Ladungsträger in magnetischen Feldern
• die Lorentzkraft
• Bestimmung der spezifischen Ladung von Elektronen
• Hall-Effekt (Hall-Sonde, Bestimmung der magnetischen Flussdichte)
• Elektronen auf einer Kreisbahn

Elektromagnetische Induktion

• 1) Grundlagen
• Induktion in einem Leiter, Generatorprinzip
• Induktion bei zeitlich konstanten/ zeitlich veränderlichen Magnetfeld
• 2) Das Induktionsgesetz
• Herleitung
• Erzeugung sinusförmiger Wechselspannung (theoretisch und experimentell)
• Lenzsches Gesetz (Energieerhaltung bei der Induktion)
• 3) Selbstinduktion
• EIn- und Ausschlatvorgang einer Spule
• Induktivität und Selbstinduktionsspannung

Wechselstrom(widerstände)

• 1) Wechselstrom
• Effektivwerte für Spannung und Stromstärke
• Verhalten von Kondensator und Spule
• Phasenverschiebung
• 2) Widerstände im Wechselstrom
• ohmscher, kapazitiver, induktiver Widerstand (in Reihenschaltungen)
• Impedanz (Gesamtwiderstand)

Elektromagnetische Schwingungen

• 1) Elektromagnetische Schwingungen
• elektromagnetischer Schwingkreis (Aufbau, Betrachtung von Spannung, Stromstärke und Frequenz)
• Thomsonsche Schwingungsgleichung (und Herleitung)
• gedämpfte und ungedämpfte Schwingungen, Rückkopplung
• 2) Elektromagnetische Wellen
• Entstehung elektromagnetischer Wellen am Dipol
• Eigenschaften Hertz'scher Wellen: Reflexion, Beugung, Interferenz, Polarisation, Position im elektromagnetischen Spektrum
• Frequenzmodulation und -demodulation

Eigenschaften von Quantenobjekten

• 1) Betrachtung von Photonen
• das Photonenmodell (Lichtquantenhypothese von Einstein)
• äußerer photoelektrischer Effekt
• 2) Betrachtung von Elektronen (und anderen Quantenobjekten)
• deBroglie-Wellenlänge
• Elektronenbeugung
• Doppelspaltexperiment von Jönsson
• Wichtig:; Unterschiede zwischen Quantenphysik und klassischer Mechanik
• Nicht relevant: Compton-Effekt

Röntgenstrahlung

• 1) Entstehung
• Aufbau der Röntgenröhre
• Röntgenbremsstrahlung und charakteristische Röntgenstrahlung, Röntgenspektren
• 2) Eigenschaften
• Bestimmung der Wellenlänge (experimentell und theoretisch)
• Bragg'sche Reflexionsbedingung (und Herleitung)
• Position im elektromagnetischen Spektrum

Atomphysik

• 1) Entwicklung der Atommodelle
• 2) Quantenhafte Emission
• Wasserstoffatom (auch: Energieniveaus, Termschemen)
• Emissionspektren (Linien- und kontinuierliche Spektren)
• Bohrsches Atommodell (Bohrsche Postulate, Bohrscher Radius)
• 3) Quantenhafte Absorption
• Franck-Hertz-Versuch
• Absorptionspektren

Kernphysik

• 1) Aufbau von Atomkernen
• Tröpfchenmodell
• Wichtige Begriffe: Nuklid, Isotop, Element, Massezahl, Kern- ladungszahl, Atommasse, Kernmasse
• 2) Radioaktiver Zerfall
• Alpha-Zerfall, Beta-Minus-/ Beta-Plus-Zerfall, Gamma-Strahlung
• Nuklidkarte, Zerfallsreihen
• Zerfallsgesetz, Aktivität
• Biologische Wirkungen der Strahlung, Schutzmaßnahmen
• Energiebetrachtungen (Bindungsenergie, Massendefekt)
• Kernspaltung, Kernfusion
• Nicht relevant: Nachweisgeräte für ionisierte/ radioaktive Strahlung, Potenzialtopfmodell, Feinstruktur und Strahlung von Nukleonen (Quarks)