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= Sammlung möglicher GFS-Themen für das Fach Physik =

== Klasse 9

=== Thema: Entropielehre

- Heatpipes/Wärmerohre (zum Wärmetransport in technischen Geräten)
- das Teilchenmodell der Entropie
- Entropieströme in Haushalt, Technik und Natur
- Personen: Lord Kelvin, Anders Celsius, Daniel Fahrenheit
- Entropie und die Richtung der Zeit
- Volumen, Druck, Temperatur und Entropie von Gasen / Wärmemaschinen (z.B. Stirlingmotor)
- Verbrennungsmotoren
- Wärmestrahlung, Strahlungsgesetz, Emission und Absorption durch schwarze Körper, Strahlung der Sonne\\
  Anwendung: Wärmebildkamera, Treibhauseffekt

=== Thema: Elektrizitätslehre

- Kraft auf stromdurchflossene Leiter / Lorentzkraft\\
  Anwendungen: Elektromotor, Mikrofone und Lautsprecher
- Elektronenstrahlröhren
- Anwendungen: "Physik in Natur und Technik" (Duden S. 160-163)\\
  (Elektroskop, Ladungstrennung, Staubfilter, Blitzableiter, Elektromotor)
- Induktion, Transformatoren
- Wechselstrom, Wechselstromgenerator
- Stromverbundnetz in Europa

=== Thema: Halbleiter

- Geschichte der blauen LED / LEDs allgemein
- Lichtschranken (S. 197)

=== Thema: Grenzen der klassischen Physik

- Der Zufall in der Quantenphysik (S. 279)
- Weltmodelle historisch (S. 280ff)
- Grenzen des Strahlenmodells in der Optik (S. 104)


== Klasse 10

=== Thema: Atomphysik

- Die Curies, Entdeckung der nat. Radioaktivität
- Elektromagnetisches Spektrum, spezielle EMW (Röntgenstrahlung, Gammastrahlung, ...)
- Radioaktive Nuklide in Medizin, Technik, Biologie (S. 130ff)
- Historische Atommodelle
- Kernspaltung / Kernenergie / Kernfusion (S. 138)
  - Kernkraftwerke (S. 141 f)
  - Kernfusion in der Sonne (S. 143)

=== Thema: Mechanik II

- Physik-Klick: Weg-Zeit-Messung: Datenverarbeitung mit dem Computer (S. 210f)
- Parabeln im Sport / im Alltag / Wurfparabeln (S. 214f)
- Messung der Fallbeschleunigung (Ortsfaktor), mit Experiment(?) (S. 218)
- Kräfte im Verkehr
  - Bremswege (S. 216f)
  - c_w-Wert (S. 233ff, "Mosaik" S. 259)
  - Kräfte bei Verkehrsunfällen
- Fußball, Energie und Impuls (S. 261)
- Numerische Integration zur Bestimmung von t-s-Diagrammen bei beliebigen Kraftgesetzen (schwer/computerlastig!)

=== Thema: Grenzen der klassischen Physik

- Kausalitätsprinzip, deterministisches Chaos (S. 271)
- spezielle Relativitätstheorie (S. 273ff)
  - Längenkontraktion, Zeitdilatation, Zwillingsparadoxon, etc.
- Masse & Energie (S. 278ff)
- "Mosaik": GPS (276f)


== Klasse 11

=== Thema: Elektrodynamik, Elektrisches Feld

- Erzeugung elektrischer Felder: Influenzmaschinen
- Anwendung elektrischer Felder: Kondensatormikrofon und dynamisches Mikrofon; Laserdrucker; Rauchfilter; ...)
- Bestimmung der Elementarladung: Der Milikan-Versuch
- Das Coulombgesetz (Coulombkräfte, Vergleich mit dem Gravitationsgesetz)
- Kapazität eines Plattenkondensators, Reihen- und Parallelschaltung
- Bahnen von Teilchen im Homogenen elektrischen Feld
- Energie elektrischer Felder


=== Thema: Elektrodynamik, Magnetfeld und Induktion

- Der Hall-Effekt; Anwendung: Hall-Sonde
- Wirbelstrombremse und Induktionsherd
- Untersuchung des Erdmagnetfeldes und seine Bedeutung (Feldlinien, Nachweis, Flussdichte, Horizontal- und Vertikalkomponente, Van-Allen-Strahlungsgürtel, magnetische Flasche)
- Energie des Magnetfeldes
- Bahnen von Teilchen im homogenen Magnetfeld (Kreisbahn, Schraubenbahn, spezifische Elektronenladung)
- Teilchenbeschleuniger: Linearbeschleuniger, Synchrotron, Zyklotron, ...

- Induktion durch Magnetfeldänderung (U_ind = n * A_s * dB/dt); Selbstinduktion
- Energieerhaltung und Lenzsche Regel
- Erzeugung und Nutzung von Wechselspannung; Energieversorgung in Europa

=== Thema: Elektrodynamik, EMW

- Das elektromagnetische Spektrum, Anwendungen (Radar, Elektrosmog, Röntgenstrahlung, ...)
- Historische Methoden zur Messung der Lichtgeschwindigkeit
- Maxwell-Gleichungen


== Klasse 12

=== Thema: Schwingungen und Wellen

- Mechanische Schwingungen: Beschreibung und Anwendungen (etwa Musikinstrumente, Töne, Wasserklangbilder, Ultraschall in Medizin und Technik, ...)



=== Thema: Atomphysik, Quantenphysik und Struktur der Materie

- Aufbau der Materie: Atommodelle im Überblick, Aufbau des Atomkerns
- Messen von Atom- und Molekülmassen: Das Massenspektrometer

- Leitungsvorgänge in Gasen (Anwendung: Fluoreszenz-Leuchtstofflampen); Franck-Hertz-Versuch
- Interferenz am Doppelspalt
- Photoeffekt
- Supraleitung







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