OPTIK I 5

Ausbreitung des Lichts 5
Lichtquellen und Lichtempfänger 5
Strahlenmodell des Lichts 5
Lochkamera 5
Schatten 5
Lichtgeschwindigkeit 6

Reflexion 6
Reflexionsgesetz 6
Spiegelbilder 7
Der ebene Spiegel 7
Reflexion an gekrümmten Spiegeln 7

Brechung und Dispersion 8
Lichtbrechung 8
Optische Naturerscheinungen 8
Übe und experimentiere 8
Strahlengang in dünnen Sammellinsen 9
Abbildungen mit Sammellinsen 9
Abbildungsgesetz und Linsengleichung 9

Optische Geräte und menschliches Auge 9
Der Fotoapparat 9
Das menschliche Auge 10
Projektionsapparate 10
Lupe und Mikroskop 10
Fernrohre 10


OPTIK II 11

Farben und Spektren 11
Farben 11
Spektrale Zerlegung des Lichts 11
Spektren verschiedener Lichtquellen 11
Farbensehen 11
Körperfarben und Farbbilder 11


MECHANIK I 12

Grundbegriffe der Mechanik 12
Messen von Langen, Flächen- und Rauminhalten 12
Langen- und Volumenmessgeräte 12
Vom Umgang mit physikalischen Größen 12
Geschwindigkeit 12
Trägheit 12
Gewichtskraft 13
Masse 13
Dichte 13
Teilchenvorstellung: Von Demokrit bis Albert Einstein 13
Aufbau der Körper 14

Kraft - Arbeit - Energie 14
Kräfte und ihre Messung 14
Kraftrichtung - Wechselwirkung 14
Gewichtskraft und Masse - Schwerpunkt 14
Kräfte verformen Körper - hookesches Gesetz 15
Reibung 15
Arbeit und Leistung 15
Energie 15
Reibungsgesetz - Rollreibung 15

Kraftwandler - Drehmoment 16
Zusammensetzen von Kräften 16
Zerlegen von Kräften 16
Rollen und Flaschenzüge 16
Die schiefe Ebene 16
Hebel und Hebelgesetz 16
Drehmoment 17
Technische Anwendungen - weitere Beispiele 17

Energieumwandlung 17
Energieerhaltung 17
Maschinen als Energiewandler 17
Was ich schon immer wissen wollte 18

Mechanik der Flüssigkeiten und Gase 18
Was versteht man unter Druck? 18
Der Schweredruck in Flüssigkeiten 18
Anwendungen des Schweredrucks in Flüssigkeiten 18
Luftdruckmessung - weitere Anwendungen 19
Luftdruck und Wetter 19
Kann man ein Vakuum herstellen? 19
Das Boyle-Mariottesches Gesetz - Allgemeines Gesetz 19
Auftrieb in Flüssigkeiten 20
Auftrieb in Luft - Ballonfahrt 20


AKUSTIK s.S. 45


MECHANIK II 21

Kinematik 21
Beschreibung von Bewegungen 21
Gleichförmige Bewegung 21
Beschleunigte geradlinige Bewegung 22

Dynamik 23
Kraft und Beschleunigung 23
Newtons Programm 23
Fallbewegung und Gewichtskraft 23

Bewegungslehre - Anwendungen 24
Sicherheit im Straßenverkehr 24
Zusammengesetzte Bewegungen 24
Der Wurf 24
Physik und Sport 25

Bewegung auf Kreisbahnen 25
Kreisbewegung 25

Arbeit, Leistung, Energie 26
Arbeit und Leistung 26
Mechanische Energie 26


WÄRMELEHRE 27

Temperatur und Energie 27
Temperatur 27
Ausdehnung von festen Körpern bei Temperaturerhöhung 27
Ausdehnung von flüssigen und gasförmigen Körpern 27
Innere Energie 28
Die Energieform Wärme 28

Energietransport 28
Konvektion 28
Wärmeleitung 29
Wärmestrahlung 29

Kalorimetrie 29
Innere Energie und mechanische Arbeit 29
Messen der Wärme - Wärmekapazitäten 29

Zustandsänderungen 30
Änderung der Aggregatzustände 30
Umwandlungsenergien - Sieden unter vermindertem Druck 30

Nutzung der Wärme 30
Wärmekraftmaschinen - Historische Entwicklung 30
Dampfturbinen - Gasturbinen - Wärmekraftwerk 31
Verbrennungsmotoren 31
Energieumsatz in einem Haus 31
Was ich schon immer wissen wollte 31


ELEKTRIZITÄTSLEHRE I 32

Magnetismus 32
Erfahrungen mit Magneten 32
Elementarmagnete 32
Das magnetische Feld 32

Stromkreis und Stromwirkungen 32
Aufbau von Stromkreisen 32
Schalter und Schaltungen 32
Wirkungen des elektrischen Stromes 33
Elektromagnete 33

Strom und Ladung 33
Strom ist bewegte Ladung 33
Eigenschaften elektrischer Ladungen 33
Elektronen 33
Experimente zur Influenz 33
Ladungsverteilung auf Leitern 34
Berührungselektrizität 34
Ladungstransport in verschiedenen Stoffen 34
Das elektrische Feld 34

Größen und Gesetzte des Stromkreises 35
Die elektrische Stromstärke 35
Das Drehspulinstrument 35
Ladungstrennung in Spannungsquellen 35
Spannungsmessung - Schaltung von Spannungsquellen 35
Der elektrische Widerstand 35
Das ohmsche Gesetz 36
Technische Widerstände 36
Der verzweigte Stromkreis 36
Der unverzweigte Stromkreis 36
Übe und experimentiere! 36
Die elektrische Spannung 38
Elektrische Arbeit - Elektrische Leistung 38
Elektrizität im Haushalt 38


ELEKTRIZITÄTSLEHRE II 39

Bewegte Ladungen im Magnetfeld 39
Die Lorentzkraft 39
Anwendungen der Lorentzkraft 39
Elektromotoren 39

Elektromagnetische Induktion 40
Elektromagnetische Induktion 40
Faradays unerwartete Entdeckung 40
Anwendung des Transformators 40

Elektronik 41
Leitfähigkeit bei Halbleitern 41
Löcherleitung, Störstellenleitung, Fotoleitung 41
Halbleiterdioden 41
Solarzellen und Leuchtdioden 41
Transistoren 42
Transistoren verstärken 42
Logische Schaltungen mit Transistoren 42
Die Flip-Flop-Schaltung 43
Steuern und Regeln 43


AKUSTIK 45

Erzeugung von Schall 45
Ausbreitung des Schalls 45
Reflexion und Absorption des Schalls 45
Schall und Musik 45
Das Ohr als Schallempfänger 46
Lärm 46


SCHWINGUNGEN UND WELLEN 47

Mechanische Schwingungen und Wellen 47
Mechanische Schwingungen - qualitativ 47
Mechanische Schwingungen - quantitativ 48

Erzwungene Schwingungen - Resonanz 48
Vom schwingenden Teilchen zur Welle 48
Eigenschaften mechanischer Wellen 48

Elektromagnetische Schwingungen und Wellen 48
Erzeugung elektromagnetischer Schwingungen 48
Eigenfrequenz eines Schwingkreises 48
Erzeugung elektromagnetischer Wellen 49


OPTIK II s.S. 11


KERNPHYSIK 50

Atome 50
Was wissen wir über Atome? 50

Ionisierende Strahlung 50
Röntgenstrahlen und radioaktive, Strahlung 50
Nachweis radioaktiver Strahlung 50
Strahlungsarten 50
Die Natur von Alpha, Beta, und Gamma- Strahlung 50

Atomkerne und Radioaktivität 51
Bau der Atomkerne - Kernzerfall 51
Halbwertszeit 51
Was ich schon immer wissen wollte 51

Gefahren durch ionisierende Strahlung - Strahlenschutz 51
Quellen radioaktiver Strahlung 5l

Energie aus dem Atom 51
Kernspaltung 51
Kernkraftwerke 52


ENERGIE UND UMWELT 53

Energienutzung Bedeutung und Grenzen 53
Bedeutung der Energie für unsere Gesellschaft 53
Energieumwandlung - Energieentwertung 53
Umweltbelastung durch Energienutzung 53
Treibhauseffekt und Klima 53

Regenerative Energiequellen 54
Erde, Wasser und Luft als Energiequellen 54
Sonnenenergie 54

Zukunftsperspektiven 54
Rationelle Energienutzung und Energiesparen verringern den CO2 -Ausstoß 54