Physik auf grundlegendem Anforderungsniveau wird mit 3 Stunden pro Woche unterrichtet.
Das Fach Physik auf grundlegendem Anforderungsniveau kann als 4. schriftliches Prüfungsfach oder als 5. mündliches Prüfungsfach in der Abiturprüfung gewählt werden.
Im Kurs auf grundlegendem Anforderungsniveau erfolgt eine Grundbildung im Fach Physik.
E-Feld
Ich kann elektrische Felder durch ihre Kraftwirkungen auf geladene Probekörper beschreiben und Feldlinienbilder für das homogene Feld und das Feld einer Punktladung skizzieren.
Ich kann die Bedeutung elektrischer Felder für eine technische Anwendung (z.B. Laserdrucker, Kopierer,...) beschreiben.
Ich kenne die Einheit der elektrischen Ladung und kann die physikalische Größe "elektrische Feldstärke" erklären und deren Formel und Einheit angeben. Ich kann Experimente zur Bestimmung der elektrischen Feldstärke auf der Grundlage von Kraftmessungen beschreiben.
Ich kann den Zusammenhang zwischen Ladung und der physikalischen Größe "elektrische Stromstärke" beschreiben.
Ich kenne die Definition der physikalischen Größe "elektrische Spannung" als der pro Ladung übertragbaren Energie und kann deren Formel und Einheit angeben.
Ich kann den Zusammenhang zwischen der Feldstärke in einem Plattenkondensator und der anliegenden Spannung beschreiben.
Ich kann die Energiebilanz für einen freien geladenen Körper im elektrischen Feld eines Plattenkondensators angeben und die Geschwindigkeit eines geladenen Körpers im homogenen elektrischen Feld eines Plattenkondensators mithilfe dieser Energiebilanz ermitteln.
Ich kann den Entladevorgang eines Kondensators mithilfe einer Exponentialfunktion beschreiben, aus den Messdaten den zugehörigen t-I-Zusammenhang darstellen und die Auswahl der geeigneten Regression auf der Grundlage der Messdaten begründen. Ich kann die bei der Entladung des Kondensators geflossene Ladung mithilfe von t-I-Diagrammen ermitteln.
Ich kann die Definition der Kapazität eines Kondensators nennen und diese mittels eines geeigneten Experiments bestimmen. Ich kann Einsatzmöglichkeiten von Kondensatoren in technischen Systemen beschreiben.
B-Feld
Ich kann magnetische Felder durch ihre Wirkung auf Kompassnadeln beschreiben und die Richtung von magnetischen Feldern mit Kompassnadeln ermitteln.
Ich kann die Richtung (Dreifingerregel) und den Betrag der Kraft auf einen stromdurchflossenen Leiter
im homogenen Magnetfeld ermitteln.
Ich kann die magnetische Flussdichte B (Feldstärke B) im Inneren einer mit Luft gefüllten, schlanken Spule berechnen. Ich kann ein Experiment zur Bestimmung von B mithilfe einer Stromwaage erläutern.
Ich kann die Definition der magnetischen Flussdichte B (Feldstärke B) in Analogie zur elektrischen
Feldstärke nennen und die Definition mithilfe geeigneter Messdaten begründen.
Ich kann die Bewegung von freien Elektronen unter Einfluss der Lorentzkraft, unter Einfluss der Kraft im
homogenen elektrischen Querfeld beschreiben. Ich kann den prinzipiellen Verlauf der Bahnkurven begründen.
Ich kann die Entstehung der Hallspannung erläutern. Ich kann Experimente zur Messung von B mit einer Hallsonde durchführen und Magnetfeldlinienbilder für einen geraden Leiter und eine Spule skizzieren.
Ich kann die Erzeugung einer Induktionsspannung qualitativ beschreiben und einfache qualitative Experimente zur Erzeugung einer Induktionsspannung durchführen.
Ich kann den Zusammenhang zwischen Induktionsspannung und einer linearen zeitlichen
Änderung von B nennen und geeignete Versuche bzw. Diagramme zur Überprüfung des Induktionsgesetzes für den Fall linearer
Änderungen von B auswerten.
Schwingungen und Wellen
Ich kann harmonische Schwingungen grafisch darstellen und harmonische Schwingungen mithilfe von Amplitude, Periodendauer und Frequenz beschreiben. Ich kann die Zeigerdarstellung oder Sinuskurven zur grafischen Beschreibung verwenden und habe Erfahrungen im Ablesen von Werten an einem registrierenden Messinstrument (Oszilloskop und Interface).
Ich kann die Gleichung für die Periodendauer eines Feder-Masse-Pendels und das lineare
Kraftgesetz angeben und die zugehörigen Abhängigkeiten experimentell bestätigen.
Ich kann die Ausbreitung harmonischer Wellen beschreiben und Zeigerketten oder Sinuskurven zur grafischen Darstellung verwenden. Ich kann harmonische Wellen mithilfe von Periodendauer, Ausbreitungsgeschwindigkeit, Wellenlänge, Frequenz, Amplitude und Phase beschreiben. Ich kann den Zusammenhang zwischen Wellenlänge und Frequenz angeben und die zugehörige Gleichung anwenden.
Ich kann longitudinale und transversale Wellen vergleichen.
Ich kann Interferenzphänomene für folgende „Zwei-Wege-Situationen“ beschreiben und deuten: Michelson-Interferometer, Doppelspalt. Ich kann die Zeigerdarstellung oder eine andere geeignete Darstellung zur Beschreibung und Deutung verwenden und die technische Verwendung des Michelson-Interferometers zum Nachweis kleiner Längenänderungen erläutern.
Ich kann je ein Experiment zur Bestimmung der Wellenlänge von Schall mit zwei Sendern, Mikrowellen mit dem Michelson-Interferometer, weißem und monochromatischem Licht mit einem Gitter (objektiv) beschreiben. Ich kann die Gleichung für die Interferenz am Doppelspalt begründet herleiten. Ich kann die Funktion der zugehörigen optischen Bauteile beschreiben.
Quantenobjekte
Ich kann das Experiment mit der Elektronenbeugungsröhre beschreiben und die Beobachtungen mithilfe optischer Analogieversuche an Transmissionsgittern deuten.
Ich kann die Wellenlänge bei Quantenobjekten mit Ruhemasse mithilfe der de-Broglie-Gleichung ermitteln. Ich kann durch Auswertung von Messwerten die Antiproportionalität zwischen Wellenlänge und Geschwindigkeit bestätigen.
Ich kann die jeweiligen Interferenzmuster bei Doppelspaltexperimenten für einzelne Photonen bzw.
Elektronen stochastisch deuten und die entstehenden Interferenzmuster bei geringer und hoher Intensität beschreiben.
Ich kann die experimentelle Bestimmung der planckschen Konstante h mit LEDs in ihrer Funktion
als Energiewandler erläutern und das zugehörige Experiment mithilfe des Photonenmodells deuten. Ich kann durch Auswertung von Messwerten die Hypothese der Proportionalität zwischen Energie des Photons und der Frequenz überprüfen.
Atomhülle
Ich kann die Quantisierung der Gesamtenergie von Elektronen in der Atomhülle erläutern und die Gleichung für die Gesamtenergie eines Elektrons in diesem Modell nennen. Ich kann dazu das Modell vom eindimensionalen Potenzialtopf mit unendlich hohen Wänden anwenden. Ich kann die Gleichung für die Gesamtenergie eines Elektrons in diesem Modell herleiten. Ich kann die Aussagekraft und die Grenzen dieses Modells beschreiben.
Ich kann quantenhafte Emission anhand von Experimenten zu Linienspektren bei Licht und Röntgenstrahlung erläutern. Ich kann diese Beobachtungen durch die Annahme diskreter Energieniveaus in der Atomhülle erklären und Wellenlängen-Intensitäts-Spektren von Licht beschreiben.
Ich kann einen Franck-Hertz-Versuch erläutern und eine Anregungsenergie anhand einer Franck-Hertz-Kennlinie ermitteln.
Ich kann einen Versuch zur Resonanzabsorption erläutern.
Ich kann den Zusammenhang zwischen Spektrallinien und Energieniveauschemata erklären und vorgelegte Energieniveauschemata zur Berechnung der Wellenlänge von Spektrallinien benutzen und gemessenen Wellenlängen Energieübergänge zuordnen. Ich kann ein charakteristisches Röntgenspektrum auf der Grundlage dieser Kenntnisse erklären und die Balmerformel anwenden.
Ich kann die Vorgänge der Fluoreszenz an einem einfachen Energieniveauschema beschreiben und die Bedeutung der Fluoreszenz in Leuchtstoffen an den Beispielen Leuchtstoffröhre und „weiße“ LED erläutern und bewerten.
Ich kann die Grundlagen der Funktionsweise eines He-Ne-Lasers erläutern und diese unter Verwendung vorgegebener Darstellungen strukturiert und angemessen darstellen. Ich kann eine technische Anwendung, die auf der
Nutzung eines Lasersystems beruht beschreiben.
Atomkern
Ich kann das grundlegende Funktionsprinzip eines Geiger-Müller-Zählrohrs als Messgerät für Zählraten erläutern.
Ich kann das das Zerfallsgesetz erläutern, Zerfallsvorgänge grafisch darstellen und sie
unter Verwendung der Eigenschaften einer Exponentialfunktion auswerten.
Ich kann das Prinzip des C-14-Verfahrens zur Altersbestimmung erläutern.
Ich kann Zerfallsreihen anhand einer Nuklidkarte aufstellen und aus einer Nuklidkarte die kennzeichnenden Größen eines Nuklids und die von ihm emittierte Strahlungsart ermitteln, sowie grundlegende Eigenschaften von α-, β- und
γ-Strahlung beschreiben.
Ich kann das grundlegende Funktionsprinzip eines Halbleiterdetektors für die Energiemessung von
Kernstrahlung erläutern.
Ich kann ein α-Spektrum auf der Basis der zugehörigen Zerfallsreihe interpretieren, die in Energiespektren verwendete Darstellungsform (Energie-Häufigkeits-Diagramm) beschreiben und in diesem Zusammenhang die Nuklidkarte anwenden.
Quelle: Kerncurriculum für das Gymnasium – gymnasiale Oberstufe, Niedersachsen 2017