am Ende der Einführungsphase

geben ihre erworbenen Kenntnisse wieder und nutzen erlerntes Vokabular. verwenden die erlernte Fachsprache zunehmend sicher und wählen die Sprachebene bewusst aus. trennen physikalische Aspekte selbstständig von außerphysikalischen. unterwerfen Vermutungen einer fachlich-kritischen Prüfung. argumentieren mithilfe von Diagrammen linearer Funktionen und einfacher Potenzfunktionen. setzen Darstellungen situationsgerecht ein.

zusätzlich am Ende der Qualifikationsphase

Qualifikationsphase — grundlegendes Anforderungsniveau

argumentieren insbesondere mithilfe von Kräften und Energiebilanzen.

Qualifikationsphase — erhöhtes Anforderungsniveau

argumentieren insbesondere mithilfe von Kräften und Energiebilanzen.

Qualifikationsphase — grundlegendes Anforderungsniveau

verwenden die erlernte Fachsprache sicher und wählen die Sprachebene bewusst aus.

Qualifikationsphase — erhöhtes Anforderungsniveau

verwenden die erlernte Fachsprache sicher und wählen die Sprachebene bewusst aus.

Qualifikationsphase — grundlegendes Anforderungsniveau

identifizieren und entwickeln Fragestellungen zu physikalischen Sachverhalten.

Qualifikationsphase — erhöhtes Anforderungsniveau

identifizieren und entwickeln Fragestellungen zu physikalischen Sachverhalten.

Qualifikationsphase — grundlegendes Anforderungsniveau

unterwerfen Argumentationen einer fachlich-kritischen Prüfung.

Qualifikationsphase — erhöhtes Anforderungsniveau

unterwerfen Argumentationen einer fachlich-kritischen Prüfung.

Qualifikationsphase — grundlegendes Anforderungsniveau

formulieren Hypothesen und überprüfen sie mithilfe von Experimenten.

Qualifikationsphase — erhöhtes Anforderungsniveau

formulieren Hypothesen und überprüfen sie mithilfe von Experimenten.

Qualifikationsphase — grundlegendes Anforderungsniveau

argumentieren zusätzlich mithilfe der Diagramme von Winkelfunktionen bzw. der Zeigerdarstellung, den Gleichungen linearer Funktionen, einfacher Potenzfunktionen sowie Exponentialfunktionen und ziehen zur Argumentation Ableitung und Flächeninhalt heran.

Qualifikationsphase — erhöhtes Anforderungsniveau

argumentieren zusätzlich mithilfe der Diagramme von Winkelfunktionen bzw. der Zeigerdarstellung, den Gleichungen linearer Funktionen, einfacher Potenzfunktionen sowie Exponentialfunktionen und ziehen zur Argumentation Ableitung und Flächeninhalt heran.

am Ende der Einführungsphase

ergänzen fehlende Informationen selbstständig und ziehen Schulbuch und Formelsammlung zur Problemlösung heran. wählen geeignete Quellen selbst aus. führen selbstverantwortlich ihre Notizen. setzen ihre Kenntnisse über nichtlineare Zusammenhänge ein. verwenden das eingeführte elektronische Rechenwerkzeug. erkennen bekannte Zusammenhänge auch in einem komplexeren Umfeld.

zusätzlich am Ende der Qualifikationsphase

Qualifikationsphase — grundlegendes Anforderungsniveau

wählen zur Problemlösung in unterschiedlichen Quellen (analog und digital) passende Informationen aus und prüfen die Plausibilität und Relevanz.

Qualifikationsphase — erhöhtes Anforderungsniveau

wählen zur Problemlösung in unterschiedlichen Quellen (analog und digital) passende Informationen aus und prüfen die Plausibilität und Relevanz.

Qualifikationsphase — grundlegendes Anforderungsniveau

nutzen Termumformungen für Deduktionen.

Qualifikationsphase — erhöhtes Anforderungsniveau

nutzen Termumformungen für Deduktionen.

Qualifikationsphase — grundlegendes Anforderungsniveau

nutzen Experimente zur Problemlösung und schließen induktiv.

Qualifikationsphase — erhöhtes Anforderungsniveau

nutzen Experimente zur Problemlösung und schließen induktiv.

Qualifikationsphase — grundlegendes Anforderungsniveau

wenden Kenntnisse auf Alltagssituationen und technische Anwendungen an.

Qualifikationsphase — erhöhtes Anforderungsniveau

wenden Kenntnisse auf Alltagssituationen und technische Anwendungen an.

Qualifikationsphase — grundlegendes Anforderungsniveau

übertragen Kenntnisse analog auf andere Situationen und verwenden dazu auch einfache mathematische Modelle.

Qualifikationsphase — erhöhtes Anforderungsniveau

übertragen Kenntnisse analog auf andere Situationen und verwenden dazu auch einfache mathematische Modelle. nur eA: verwenden dazu einfache numerische Modelle.

am Ende der Einführungsphase

experimentieren zunehmend selbstständig. planen einfache Experimente zur Untersuchung ausgewählter, auch eigener Fragestellungen selbst und achten darauf, jeweils nur einen Parameter zu variieren. legen selbstständig geeignete Messtabellen an. fertigen auch nichtlineare Graphen an, nutzen das eingeführte elektronische Rechenwerkzeug zur Ermittlung funktionaler Zusammenhänge und erstellen eine geeignete Dokumentation der Arbeitsschritte. fertigen bei Bedarf Versuchsprotokolle selbstständig an. tragen Ergebnisse von z. B. arbeitsteilig ausgeführten Experimenten sachgerecht und adressatenbezogen vor. schätzen die absolute Unsicherheit beim Messen einzelner Größen ab.

zusätzlich am Ende der Qualifikationsphase

Qualifikationsphase — grundlegendes Anforderungsniveau

bauen Versuchsanordnungen auch unter Verwendung von digitalen Messwerterfassungssystemen und Oszilloskopen ggf. nach Anleitung auf.

Qualifikationsphase — erhöhtes Anforderungsniveau

bauen Versuchsanordnungen auch unter Verwendung von digitalen Messwerterfassungssystemen und Oszilloskopen ggf. nach Anleitung auf.

Qualifikationsphase — grundlegendes Anforderungsniveau

planen Experimente zur Untersuchung ausgewählter, auch eigener Fragestellungen selbst und führen diese sachgerecht durch.

Qualifikationsphase — erhöhtes Anforderungsniveau

planen Experimente zur Untersuchung ausgewählter, auch eigener Fragestellungen selbst und führen diese sachgerecht durch.

Qualifikationsphase — grundlegendes Anforderungsniveau

nutzen zur Auswertung von Messergebnissen das eingeführte elektronische Rechenwerkzeug und dokumentieren ihr Vorgehen.

Qualifikationsphase — erhöhtes Anforderungsniveau

nutzen zur Auswertung von Messergebnissen das eingeführte elektronische Rechenwerkzeug und dokumentieren ihr Vorgehen.

Qualifikationsphase — grundlegendes Anforderungsniveau

dokumentieren Aufbau, Durchführung, Beobachtung und Auswertung von Experimenten selbstständig.

Qualifikationsphase — erhöhtes Anforderungsniveau

dokumentieren Aufbau, Durchführung, Beobachtung und Auswertung von Experimenten selbstständig.

Qualifikationsphase — grundlegendes Anforderungsniveau

geben Messwerte mit einer reflektierten Anzahl signifikanter Stellen an.

Qualifikationsphase — erhöhtes Anforderungsniveau

geben Messwerte mit einer reflektierten Anzahl signifikanter Stellen an.

Qualifikationsphase — grundlegendes Anforderungsniveau

geben das Ergebnis einer daraus berechneten Größe auf Aufforderung mit einer sinnvollen Anzahl signifikanter Stellen an.

Qualifikationsphase — erhöhtes Anforderungsniveau

geben das Ergebnis einer daraus berechneten Größe auf Aufforderung mit einer sinnvollen Anzahl signifikanter Stellen an. nur eA: schätzen die Messunsicherheit eines Messergebnisses aus den Versuchsbedingungen ab und berechnen daraus die relative Messunsicherheit einer gemessenen Größe. nur eA: schätzen eine Grenze für die relative und die absolute Messunsicherheit einer aus Messdaten berechneten Größe sachgerecht ab.

Qualifikationsphase — grundlegendes Anforderungsniveau

erklären bekannte Messverfahren sowie die Funktion einzelner Komponenten eines Versuchsaufbaus.

Qualifikationsphase — erhöhtes Anforderungsniveau

erklären bekannte Messverfahren sowie die Funktion einzelner Komponenten eines Versuchsaufbaus.

Qualifikationsphase — grundlegendes Anforderungsniveau

erklären bekannte Auswerteverfahren.

Qualifikationsphase — erhöhtes Anforderungsniveau

erklären bekannte Auswerteverfahren.

am Ende der Einführungsphase

verwenden die wissenschaftliche Notation für Zahlenangaben und Vorsilben von Einheiten. verwenden Größen und Einheiten und führen erforderliche Umrechnungen durch. wechseln zwischen sprachlicher, grafischer und algebraischer Darstellung eines Zusammenhanges. fertigen Grafen zu beliebigen Zusammenhängen an. fertigen Ausgleichskurven zu Messdaten an und erläutern daran den Einfluss von Messunsicherheiten. ermitteln lineare, quadratische und antiproportionale Zusammenhänge aus Messdaten – auch mithilfe des eingeführten elektronischen Rechenwerkzeugs, dokumentieren ihre Arbeitsschritte und begründen ihre Entscheidungen. schätzen die absolute Unsicherheit beim Messen einzelner Größen ab.

zusätzlich am Ende der Qualifikationsphase

Qualifikationsphase — grundlegendes Anforderungsniveau

verwenden physikalische Symbole sachgerecht.

Qualifikationsphase — erhöhtes Anforderungsniveau

verwenden physikalische Symbole sachgerecht.

Qualifikationsphase — grundlegendes Anforderungsniveau

entnehmen grafischen Darstellungen und Termen die physikalischen Sachverhalte auch im Zusammenhang mit Ableitung und Fläche.

Qualifikationsphase — erhöhtes Anforderungsniveau

entnehmen grafischen Darstellungen und Termen die physikalischen Sachverhalte auch im Zusammenhang mit Ableitung und Fläche.

Qualifikationsphase — grundlegendes Anforderungsniveau

wählen geeignete Ausgleichskurven begründet aus.

Qualifikationsphase — erhöhtes Anforderungsniveau

wählen geeignete Ausgleichskurven begründet aus.

Qualifikationsphase — grundlegendes Anforderungsniveau

ermitteln zusätzlich exponentielle Zusammenhänge und Zusammenhänge die Quadratwurzeln enthalten (nur eA: sowie umgekehrt quadratische Zusammenhänge und exponentielle Zusammenhänge zur Basis e) mithilfe des eingeführten elektronischen Rechenwerkzeugs.

Qualifikationsphase — erhöhtes Anforderungsniveau

ermitteln zusätzlich exponentielle Zusammenhänge und Zusammenhänge die Quadratwurzeln enthalten (nur eA: sowie umgekehrt quadratische Zusammenhänge und exponentielle Zusammenhänge zur Basis e) mithilfe des eingeführten elektronischen Rechenwerkzeugs.

Qualifikationsphase — grundlegendes Anforderungsniveau

geben Messwerte mit einer reflektierten Anzahl signifikanter Stellen an.

Qualifikationsphase — erhöhtes Anforderungsniveau

geben Messwerte mit einer reflektierten Anzahl signifikanter Stellen an.

Qualifikationsphase — grundlegendes Anforderungsniveau

geben das Ergebnis einer daraus berechneten Größe auf Aufforderung mit einer sinnvollen Anzahl signifikanter Stellen an.

Qualifikationsphase — erhöhtes Anforderungsniveau

geben das Ergebnis einer daraus berechneten Größe auf Aufforderung mit einer sinnvollen Anzahl signifikanter Stellen an. nur eA: schätzen die Messunsicherheit eines Messergebnisses aus den Versuchsbedingungen ab und berechnen daraus die relative Messunsicherheit einer gemessenen Größe. nur eA: schätzen eine Grenze für die relative und die absolute Messunsicherheit einer aus Messdaten berechneten Größe sachgerecht ab.

Qualifikationsphase — grundlegendes Anforderungsniveau

nutzen funktionale Zusammenhänge, Gleichungen und Termumformungen für deduktive Schlüsse und Begründungen.

Qualifikationsphase — erhöhtes Anforderungsniveau

nutzen funktionale Zusammenhänge, Gleichungen und Termumformungen für deduktive Schlüsse und Begründungen.

Qualifikationsphase — grundlegendes Anforderungsniveau

dokumentieren Herleitungen sachgerecht.

Qualifikationsphase — erhöhtes Anforderungsniveau

dokumentieren Herleitungen sachgerecht.

Qualifikationsphase — grundlegendes Anforderungsniveau

stellen Zusammenhänge in Form von Funktionsgleichungen dar.

Qualifikationsphase — erhöhtes Anforderungsniveau

stellen Zusammenhänge in Form von Funktionsgleichungen dar. nur eA: stellen Zusammenhänge in Form von Differenzengleichungen dar und modellieren einfache Prozesse damit.

Qualifikationsphase — grundlegendes Anforderungsniveau

verwenden die Zeigerdarstellung oder eine andere geeignete Darstellung zur mathematischen Beschreibung sowohl für Wellen als auch für Quanten.

Qualifikationsphase — erhöhtes Anforderungsniveau

verwenden die Zeigerdarstellung oder eine andere geeignete Darstellung zur mathematischen Beschreibung sowohl für Wellen als auch für Quanten. nur eA: interpretieren das Quadrat der resultierenden Zeigerlänge oder das Quadrat der Amplitude der resultierenden Sinuskurve als Maß für die Nachweiswahrscheinlichkeit für einzelne Quantenobjekte.

am Ende der Einführungsphase

stellen Zusammenhänge in Form von grafischen Darstellungen dar. überprüfen Hypothesen an ausgewählten Beispielen durch selbst entworfene Experimente. ziehen Modellvorstellungen als Hilfsmittel zur Problemlösung und Formulierung von Hypothesen heran. beschreiben Idealisierungen in verschiedenen Situationen. unterscheiden zwischen Modellvorstellung und Realität.

zusätzlich am Ende der Qualifikationsphase

Qualifikationsphase — grundlegendes Anforderungsniveau

stellen Zusammenhänge in Form von Funktionsgleichungen dar.

Qualifikationsphase — erhöhtes Anforderungsniveau

stellen Zusammenhänge in Form von Funktionsgleichungen dar. nur eA: modellieren einfache Prozesse mit Differenzengleichungen.

Qualifikationsphase — grundlegendes Anforderungsniveau

erläutern das Modell des Potenzialtopfs und ziehen es als heuristisches Hilfsmittel zur Problemlösung heran.

Qualifikationsphase — erhöhtes Anforderungsniveau

erläutern das Modell des Potenzialtopfs und ziehen es als heuristisches Hilfsmittel zur Problemlösung heran.

Qualifikationsphase — grundlegendes Anforderungsniveau

verwenden die Zeigerdarstellung oder eine andere geeignete Darstellung zur Lösung von Problemen in den Themenbereichen Wellen und Quanten.

Qualifikationsphase — erhöhtes Anforderungsniveau

verwenden die Zeigerdarstellung oder eine andere geeignete Darstellung zur Lösung von Problemen in den Themenbereichen Wellen und Quanten.

Qualifikationsphase — grundlegendes Anforderungsniveau

erkennen Strukturgleichheiten und nutzen sie dafür, vorhandene Kenntnisse angeleitet auf andere Situationen zu übertragen.

Qualifikationsphase — erhöhtes Anforderungsniveau

erkennen Strukturgleichheiten und nutzen sie dafür, vorhandene Kenntnisse angeleitet auf andere Situationen zu übertragen.

Qualifikationsphase — grundlegendes Anforderungsniveau

unterscheiden zwischen Modellvorstellung, ikonischer Repräsentation und Realität.

Qualifikationsphase — erhöhtes Anforderungsniveau

unterscheiden zwischen Modellvorstellung, ikonischer Repräsentation und Realität.

am Ende der Einführungsphase

schätzen die absolute Unsicherheit beim Messen einzelner Größen ab. beurteilen den Gültigkeitsbereich untersuchter Zusammenhänge.

zusätzlich am Ende der Qualifikationsphase

Qualifikationsphase — erhöhtes Anforderungsniveau

nur eA: beurteilen ein Ergebnis aufgrund einer Betrachtung der Messunsicherheiten sachgerecht und begründet.

Qualifikationsphase — grundlegendes Anforderungsniveau

erläutern, dass man mithilfe experimenteller Daten Hypothesen zwar widerlegen, aber nie beweisen kann.

Qualifikationsphase — erhöhtes Anforderungsniveau

erläutern, dass man mithilfe experimenteller Daten Hypothesen zwar widerlegen, aber nie beweisen kann.

Qualifikationsphase — grundlegendes Anforderungsniveau

erörtern die Funktion eines Experiments bei der Entscheidung über Hypothesen bzw. zur Initiierung von Ideen.

Qualifikationsphase — erhöhtes Anforderungsniveau

erörtern die Funktion eines Experiments bei der Entscheidung über Hypothesen bzw. zur Initiierung von Ideen.

Qualifikationsphase — grundlegendes Anforderungsniveau

erläutern die Vorgehensweise zur Informationsgewinnung aus Experimenten.

Qualifikationsphase — erhöhtes Anforderungsniveau

erläutern die Vorgehensweise zur Informationsgewinnung aus Experimenten.

Qualifikationsphase — grundlegendes Anforderungsniveau

erläutern die Bedeutung von Modellvorstellungen als Hilfsmittel zur Problemlösung und Formulierung von Hypothesen.

Qualifikationsphase — erhöhtes Anforderungsniveau

erläutern die Bedeutung von Modellvorstellungen als Hilfsmittel zur Problemlösung und Formulierung von Hypothesen.

Qualifikationsphase — grundlegendes Anforderungsniveau

erläutern die Besonderheiten der quantenphysikalischen Sichtweise.

Qualifikationsphase — erhöhtes Anforderungsniveau

erläutern die Besonderheiten der quantenphysikalischen Sichtweise.

am Ende der Einführungsphase

wählen die Sprachebene adressatengerecht aus. strukturieren, interpretieren und beurteilen fachbezogene Darstellungen. wählen Informationen aus Formelsammlung und anderen geeigneten Quellen sachgerecht aus. verfassen Berichte selbstständig. stellen die Ergebnisse einer selbstständigen Arbeit zu einem Thema in angemessener Form schriftlich dar. referieren über selbst durchgeführte Experimente sachgerecht und adressatenbezogen und wählen dazu geeignete Medien aus. entwickeln die Arbeit in der Gruppe weiter.

zusätzlich am Ende der Qualifikationsphase

Qualifikationsphase — grundlegendes Anforderungsniveau

verwenden die Fachsprache in den behandelten Gebieten sicher.

Qualifikationsphase — erhöhtes Anforderungsniveau

verwenden die Fachsprache in den behandelten Gebieten sicher. nur eA: strukturieren, interpretieren und beurteilen fachbezogene Darstellungen für komplexe Sachverhalte, Phänomene in der Natur und Anwendungen in der Technik.

Qualifikationsphase — grundlegendes Anforderungsniveau

entnehmen unter Berücksichtigung ihres Vorwissens aus Beobachtungen, Darstellungen und Texten relevante Informationen und geben diese in passender Struktur und angemessener Fachsprache wieder.

Qualifikationsphase — erhöhtes Anforderungsniveau

entnehmen unter Berücksichtigung ihres Vorwissens aus Beobachtungen, Darstellungen und Texten relevante Informationen und geben diese in passender Struktur und angemessener Fachsprache wieder.

Qualifikationsphase — grundlegendes Anforderungsniveau

präsentieren Arbeitsergebnisse sach-, situations- und adressatengerecht unter Verwendung geeigneter, auch digitaler Darstellungsmethoden und beachten dabei Urheberrecht und Zitierregeln.

Qualifikationsphase — erhöhtes Anforderungsniveau

präsentieren Arbeitsergebnisse sach-, situations- und adressatengerecht unter Verwendung geeigneter, auch digitaler Darstellungsmethoden und beachten dabei Urheberrecht und Zitierregeln.

Qualifikationsphase — grundlegendes Anforderungsniveau

nutzen ihr Wissen über aus physikalischer Sicht gültige Argumentationsketten zur Beurteilung vorgegebener und zur Entwicklung eigener innerfachlicher Argumentationen.

Qualifikationsphase — erhöhtes Anforderungsniveau

nutzen ihr Wissen über aus physikalischer Sicht gültige Argumentationsketten zur Beurteilung vorgegebener und zur Entwicklung eigener innerfachlicher Argumentationen.

Qualifikationsphase — grundlegendes Anforderungsniveau

führen zu einem Sachverhalt ein Fachgespräch auf angemessenem Niveau.

Qualifikationsphase — erhöhtes Anforderungsniveau

führen zu einem Sachverhalt ein Fachgespräch auf angemessenem Niveau.

Qualifikationsphase — grundlegendes Anforderungsniveau

arbeiten sachgerecht und zielgerichtet in einer Gruppe.

Qualifikationsphase — erhöhtes Anforderungsniveau

arbeiten sachgerecht und zielgerichtet in einer Gruppe.

am Ende der Einführungsphase

führen ihre Notizen selbstständig. dokumentieren ihre Arbeitsschritte auch bei selbst geplanten Experimenten oder Auswertungen in geeigneter schriftlicher Darstellung. nutzen vereinbarte grafische Darstellungen zur Veranschaulichung. fertigen Messtabellen selbstständig an und geben Größensymbole und Einheiten an. nutzen grafische Darstellungen für beliebige Zusammenhänge, auch unter Benutzung des eingeführten elektronischen Rechenwerkzeugs.

zusätzlich am Ende der Qualifikationsphase

Qualifikationsphase — grundlegendes Anforderungsniveau

dokumentieren Versuchsergebnisse selbstständig.

Qualifikationsphase — erhöhtes Anforderungsniveau

dokumentieren Versuchsergebnisse selbstständig.

Qualifikationsphase — grundlegendes Anforderungsniveau

ziehen zur Dokumentation selbstständig Bilder, Texte, Skizzen und Diagramme heran.

Qualifikationsphase — erhöhtes Anforderungsniveau

ziehen zur Dokumentation selbstständig Bilder, Texte, Skizzen und Diagramme heran.

Qualifikationsphase — grundlegendes Anforderungsniveau

dokumentieren Arbeitsschritte mit dem eingeführten elektronischen Rechenwerkzeug in der vereinbarten Weise.

Qualifikationsphase — erhöhtes Anforderungsniveau

dokumentieren Arbeitsschritte mit dem eingeführten elektronischen Rechenwerkzeug in der vereinbarten Weise.

am Ende der Einführungsphase

trennen physikalische Aspekte selbstständig von außerphysikalischen. beschreiben ein einfaches Bewertungsverfahren und wenden dieses angeleitet auf eine geeignete außerfachliche Problemsituation an 1.

zusätzlich am Ende der Qualifikationsphase

Qualifikationsphase — grundlegendes Anforderungsniveau

erläutern den Aspektcharakter der Wissenschaft Physik an ausgewählten Beispielen.

Qualifikationsphase — erhöhtes Anforderungsniveau

erläutern den Aspektcharakter der Wissenschaft Physik an ausgewählten Beispielen.

Qualifikationsphase — grundlegendes Anforderungsniveau

stellen die Beziehung zwischen Physik und Technik an ausgewählten Beispielen dar.

Qualifikationsphase — erhöhtes Anforderungsniveau

stellen die Beziehung zwischen Physik und Technik an ausgewählten Beispielen dar.

Qualifikationsphase — grundlegendes Anforderungsniveau

nennen Beispiele für die historische oder gesellschaftliche Bedingtheit physikalischer Sichtweisen.

Qualifikationsphase — erhöhtes Anforderungsniveau

nennen Beispiele für die historische oder gesellschaftliche Bedingtheit physikalischer Sichtweisen.

Qualifikationsphase — grundlegendes Anforderungsniveau

entwickeln anhand relevanter Bewertungskriterien Handlungsoptionen in gesellschaftlich- oder alltagsrelevanten Entscheidungssituationen mit fachlichem Bezug und wägen sie gegeneinander ab.

Qualifikationsphase — erhöhtes Anforderungsniveau

entwickeln anhand relevanter Bewertungskriterien Handlungsoptionen in gesellschaftlich- oder alltagsrelevanten Entscheidungssituationen mit fachlichem Bezug und wägen sie gegeneinander ab.

Qualifikationsphase — grundlegendes Anforderungsniveau

bilden sich reflektiert und rational in außerfachlichen Kontexten ein eigenes Urteil.

Qualifikationsphase — erhöhtes Anforderungsniveau

bilden sich reflektiert und rational in außerfachlichen Kontexten ein eigenes Urteil.

Qualifikationsphase — grundlegendes Anforderungsniveau

wenden selbständig das erlernte Bewertungsverfahren auf eine geeignete außerfachliche Problemsituation an.

Qualifikationsphase — erhöhtes Anforderungsniveau

wenden selbständig das erlernte Bewertungsverfahren auf eine geeignete außerfachliche Problemsituation an.

Dynamik — inhaltsbezogene Kompetenzen

beschreiben den freien Fall und den waagerechten Wurf mithilfe von t-s- und t-v- Zusammenhängen. nennen die Grundgleichung der Mechanik. erläutern die sich daraus ergebende Definition der Krafteinheit. erläutern die drei newtonschen Axiome. beschreiben die gleichförmige Kreisbewegung mithilfe der Begriffe Umlaufdauer, Bahngeschwindigkeit und Zentripetalbeschleunigung. nennen die Gleichung für die Zentripetalkraft. nennen die Gleichung für die kinetische Energie. formulieren den Energieerhaltungssatz der Mechanik. erarbeiten ein Werturteil zu einer Fragestellung bezüglich der Energienutzung.

Dynamik — zugeordnete prozessbezogene Kompetenzen

wenden die Kenntnisse über diese Zusammenhänge zur Lösung ausgewählter Aufgaben und Probleme an. werten Daten aus selbst durchgeführten Experimenten aus. übertragen die Ergebnisse auf ausgewählte gleichmäßig beschleunigte Bewegungen. beschreiben die Idealisierungen, die zum Begriff freier Fall führen. erläutern die Ortsabhängigkeit der Fallbeschleunigung. übersetzen zwischen sprachlicher, grafischer und algebraischer Darstellung dieser Zusammenhänge und verwenden insbesondere die Begriffe Beschleunigung und Geschwindigkeit sachgerecht. wenden diese Gleichung zur Lösung ausgewählter Aufgaben und Probleme an. deuten den Ortsfaktor als Fallbeschleunigung. wenden ihr Wissen zur Beurteilung von Risiken und Sicherheitsmaßnahmen im Straßenverkehr an. begründen die Entstehung der Kreisbewegung mittels der richtungsändernden Wirkung der Zentripetalkraft. unterscheiden dabei zwischen alltagssprachlicher und fachsprachlicher Beschreibung. wenden diese Zusammenhänge als Alternative zur Lösung einfacher Aufgaben und Probleme an. planen einfache Experimente zur Überprüfung des Energieerhaltungssatzes, führen sie durch und dokumentieren die Ergebnisse. argumentieren mithilfe des Energieerhaltungssatzes bei einfachen Experimenten. wenden ein Bewertungsverfahren auf eine Fragestellung im Zusammenhang mit Nachhaltigkeit an.

Akustik (Wahlmodul) — inhaltsbezogene Kompetenzen

beschreiben ein Verfahren zur Bestimmung der Schallgeschwindigkeit in Luft und einem anderen Medium. vergleichen Ton, Klang und Geräusch anhand der zugehörigen Schwingungsbilder. beschreiben die Frequenz als Maß für die Tonhöhe und die Amplitude als Maß für die Lautstärke eines akustischen Signals. beschreiben die Lautstärke von Signalen mithilfe des Schalldruckpegels. erläutern den Zusammenhang zwischen Frequenzverhältnissen und musikalischen Intervallen. beschreiben Gemeinsamkeiten und Unterschiede bei der Frequenzanalyse des Signals gleicher Noten, die auf verschiedenen Instrumenten gespielt werden. erläutern den Begriff Klangfarbe.

Akustik (Wahlmodul) — zugeordnete prozessbezogene Kompetenzen

werten in diesem Zusammenhang Messwerte angeleitet aus. führen ein Experiment mit Mikrofon und registrierendem Messinstrument durch, um Schwingungsbilder verschiedener Klangerzeuger aufzunehmen. bestimmen die Frequenzen der zugehörigen periodischen Signale. wenden Schallpegelmessinstrumente an, um Aussagen über die Gefährdung durch Lärm zu treffen. beschreiben Gemeinsamkeiten und Unterschiede in den Schwingungsbildern von gleichen Noten, die auf verschiedenen Instrumenten gespielt werden. wenden dazu Ergebnisse der Frequenzanalyse von Tönen und Klängen an. bestätigen die Beziehung fₙ = (𝑛 + 1) ⋅ f₀ zwischen Frequenz des n-ten Obertons und Frequenz f₀ des Grundtons.

Atom- und Kernphysik (Wahlmodul) — inhaltsbezogene Kompetenzen

beschreiben das Kern-Hülle-Modell des Atoms und erläutern den Begriff Isotop. beschreiben die ionisierende Wirkung von Kernstrahlung und deren stochastischen Charakter. beschreiben die grundlegende Funktionsweise eines Geiger- Müller-Zählrohrs. vergleichen α-, β-, γ-Strahlung anhand ihres Durchdringungsvermögens und ihrer Reichweite in Luft und beschreiben ihre Entstehung modellhaft. beschreiben den radioaktiven Zerfall eines Stoffes unter Verwendung des Begriffes Halbwertszeit.

Atom- und Kernphysik (Wahlmodul) — zugeordnete prozessbezogene Kompetenzen

deuten das Phänomen der Ionisation mithilfe dieses Modells. beschreiben die biologische Wirkung und ausgewählte medizinische Anwendungen. untersuchen die zugehörigen Abhängigkeiten, ggf. in Analogversuchen. beschreiben die Ähnlichkeit von UV-, Röntgen-, γ-Strahlung und sichtbarem Licht und die Unterschiede hinsichtlich ihrer biologischen Wirkung. bestimmen die Halbwertszeit durch zeichnerische Auswertung der Abklingkurve. nehmen Stellung zur Problematik der Lagerung des radioaktiven Abfalls.

Optische Abbildungen (Wahlmodul) — inhaltsbezogene Kompetenzen

erläutern die Entstehung eines Bildes an Linsen. beschreiben den Einfluss verschiedener Brennweiten auf die Größe und Lage des Bildes. beschreiben die Eigenschaften des Bildes in Abhängigkeit von der Gegenstandsweite. nennen die Gleichung für den Zusammenhang zwischen Brenn-, Gegenstands- und Bildweite. erläutern die grundlegende Funktionsweise ausgewählter Geräte (z. B. Beamer, Fotoapparat, Mikroskop, Fernrohr).

Optische Abbildungen (Wahlmodul) — zugeordnete prozessbezogene Kompetenzen

führen Experimente zur Erzeugung optischer Abbildungen durch. konstruieren Bilder mithilfe ausgezeichneter Strahlen. bestimmen den Abbildungsmaßstab. modellieren optische Abbildungen mithilfe von dynamischer Geometriesoftware. überprüfen die theoretischen Vorhersagen anhand entsprechender Experimente. leiten diese Gleichung her. wenden die Gleichung in ausgewählten Situationen an. beschreiben den Unterschied zwischen abbildenden und den Sehwinkel vergrößernden Geräten.

Strahlungsphysik (Wahlmodul) — inhaltsbezogene Kompetenzen

nennen das boltzmannsche Strahlungsgesetz. nennen das wiensche Verschiebungsgesetz. beschreiben die Einstellung eines Strahlungsgleichgewichts. beschreiben ein Experiment zur selektiven Absorption. stellen den Treibhauseffekt an einem geeignet vereinfachten Modell dar.

Strahlungsphysik (Wahlmodul) — zugeordnete prozessbezogene Kompetenzen

wenden dieses Gesetz auf ausgewählte Fragestellungen an. wenden dieses Gesetz auf Beobachtungen an verschiedenen Lichtquellen an. deuten die zugehörigen Vorgänge als Folge von Reflexions-, Absorptions- bzw. Reemissionsvorgängen. übertragen das Ergebnis auf das unterschiedliche Absorptionsverhalten der klimarelevanten Gase gegenüber sichtbarem bzw. infrarotem Licht. wenden dazu vorgelegte grafische Darstellungen an. erörtern an diesem Modell Aussagen und Grenzen der Modellierung. beschreiben an diesem Modell die Auswirkungen von Veränderungen an einzelnen Parametern.

Elektrizität — inhaltsbezogene Kompetenzen

Qualifikationsphase — grundlegendes Anforderungsniveau

beschreiben elektrische Felder durch ihre Kraftwirkungen auf geladene Probekörper.

Qualifikationsphase — erhöhtes Anforderungsniveau

beschreiben elektrische Felder durch ihre Kraftwirkungen auf geladene Probekörper.

Qualifikationsphase — grundlegendes Anforderungsniveau

nennen die Einheit der Ladung und erläutern die Definition der elektrischen Feldstärke.

Qualifikationsphase — erhöhtes Anforderungsniveau

nennen die Einheit der Ladung und erläutern die Definition der elektrischen Feldstärke. nur eA: beschreiben das coulombsche Gesetz.

Qualifikationsphase — grundlegendes Anforderungsniveau

beschreiben den Zusammenhang zwischen Ladung und elektrischer Stromstärke.

Qualifikationsphase — erhöhtes Anforderungsniveau

beschreiben den Zusammenhang zwischen Ladung und elektrischer Stromstärke.

Qualifikationsphase — grundlegendes Anforderungsniveau

nennen die Definition der elektrischen Spannung als der pro Ladung übertragbaren Energie.

Qualifikationsphase — erhöhtes Anforderungsniveau

nennen die Definition der elektrischen Spannung als der pro Ladung übertragbaren Energie.

Qualifikationsphase — grundlegendes Anforderungsniveau

beschreiben den Zusammenhang zwischen der Feldstärke in einem Plattenkondensator und der anliegenden Spannung.

Qualifikationsphase — erhöhtes Anforderungsniveau

beschreiben den Zusammenhang zwischen der Feldstärke in einem Plattenkondensator und der anliegenden Spannung.

Qualifikationsphase — grundlegendes Anforderungsniveau

geben die Energiebilanz für einen freien geladenen Körper im elektrischen Feld eines Plattenkondensators an.

Qualifikationsphase — erhöhtes Anforderungsniveau

geben die Energiebilanz für einen freien geladenen Körper im elektrischen Feld eines Plattenkondensators an.

Qualifikationsphase — grundlegendes Anforderungsniveau

beschreiben den t-I -Zusammenhang (nur eA: und die t-U -Zusammenhänge) beim Aufladevorgang und beim Entladevorgang eines Kondensators mithilfe einer Exponentialfunktion.

Qualifikationsphase — erhöhtes Anforderungsniveau

beschreiben den t-I -Zusammenhang (nur eA: und die t-U -Zusammenhänge) beim Aufladevorgang und beim Entladevorgang eines Kondensators mithilfe einer Exponentialfunktion.

Qualifikationsphase — grundlegendes Anforderungsniveau

nennen die Definition der Kapazität eines Kondensators.

Qualifikationsphase — erhöhtes Anforderungsniveau

nennen die Definition der Kapazität eines Kondensators.

Qualifikationsphase — grundlegendes Anforderungsniveau

nennen die Gleichung für die Energie des elektrischen Feldes eines Plattenkondensators.

Qualifikationsphase — erhöhtes Anforderungsniveau

nennen die Gleichung für die Energie des elektrischen Feldes eines Plattenkondensators.

Qualifikationsphase — grundlegendes Anforderungsniveau

beschreiben magnetische Felder durch ihre Wirkung auf Kompassnadeln.

Qualifikationsphase — erhöhtes Anforderungsniveau

beschreiben magnetische Felder durch ihre Wirkung auf Kompassnadeln.

Qualifikationsphase — grundlegendes Anforderungsniveau

ermitteln Richtung (Dreifingerregel) und Betrag der Kraft auf einen stromdurchflossenen Leiter im homogenen Magnetfeld.

Qualifikationsphase — erhöhtes Anforderungsniveau

ermitteln Richtung (Dreifingerregel) und Betrag der Kraft auf einen stromdurchflossenen Leiter im homogenen Magnetfeld.

Qualifikationsphase — grundlegendes Anforderungsniveau

nennen die Definition der magnetischen Flussdichte B (Feldstärke B) in Analogie zur elektrischen Feldstärke E.

Qualifikationsphase — erhöhtes Anforderungsniveau

nennen die Definition der magnetischen Flussdichte B (Feldstärke B) in Analogie zur elektrischen Feldstärke E.

Qualifikationsphase — grundlegendes Anforderungsniveau

beschreiben die Bewegung von freien Elektronen: o unter Einfluss der Lorentzkraft, o unter Einfluss der Kraft im homogenen elektrischen Querfeld, o im Wien-Filter.

Qualifikationsphase — erhöhtes Anforderungsniveau

beschreiben die Bewegung von freien Elektronen: o unter Einfluss der Lorentzkraft, o unter Einfluss der Kraft im homogenen elektrischen Querfeld, o im Wien-Filter. nur eA: beschreiben das physikalische Prinzip zur Bestimmung der spezifischen Ladung von Elektronen mithilfe des Fadenstrahlrohres.

Qualifikationsphase — grundlegendes Anforderungsniveau

beschreiben ein Experiment zur Messung von B mit einer Hallsonde.

Qualifikationsphase — erhöhtes Anforderungsniveau

beschreiben ein Experiment zur Messung von B mit einer Hallsonde. nur eA: erläutern die Entstehung der Hallspannung.

Qualifikationsphase — grundlegendes Anforderungsniveau

beschreiben die Erzeugung einer Induktionsspannung qualitativ mithilfe des magnetischen Flusses.

Qualifikationsphase — erhöhtes Anforderungsniveau

beschreiben die Erzeugung einer Induktionsspannung qualitativ mithilfe des magnetischen Flusses.

Qualifikationsphase — grundlegendes Anforderungsniveau

nur gA: nennen den Zusammenhang zwischen Induktionsspannung und einer linearen zeitlichen Änderung des magnetischen Flusses.

Qualifikationsphase — erhöhtes Anforderungsniveau

nur eA: wenden das Induktionsgesetz in differenzieller Form auf vorgegebene lineare und sinusförmige Verläufe von 𝛷 an. nur eA: beschreiben Spulen als Energiespeicher in Analogie zu Kondensatoren. nur eA: nennen die Gleichung für die Energie des magnetischen Feldes einer Spule.

Qualifikationsphase — grundlegendes Anforderungsniveau

stellen harmonische Schwingungen grafisch dar.

Qualifikationsphase — erhöhtes Anforderungsniveau

stellen harmonische Schwingungen grafisch dar.

Qualifikationsphase — grundlegendes Anforderungsniveau

beschreiben harmonische Schwingungen mithilfe von Auslenkung, Amplitude, Periodendauer und Frequenz.

Qualifikationsphase — erhöhtes Anforderungsniveau

beschreiben harmonische Schwingungen mithilfe von Auslenkung, Amplitude, Periodendauer und Frequenz.

Qualifikationsphase — grundlegendes Anforderungsniveau

geben die Gleichung für die Periodendauer eines Feder- Masse-Pendels an.

Qualifikationsphase — erhöhtes Anforderungsniveau

geben die Gleichung für die Periodendauer eines Feder- Masse-Pendels an. nur eA: nennen ein lineares Kraftgesetz als Bedingung für die Entstehung einer mechanischen harmonischen Schwingung. nur eA: beschreiben die Schwingung eines Feder-Masse-Pendels mithilfe von Energieumwandlungen. nur eA: beschreiben die Bedingung, unter der bei einer erzwungenen Schwingung Resonanz auftritt.

Kurse auf grundlegendem Anforderungsniveau

skizzieren Feldlinienbilder für das homogene Feld, das Feld einer Punktladung und das eines Dipols. beschreiben die Funktionsweise eines faradayschen Käfigs als Resultat des Superpositionsprinzips. beschreiben ein Verfahren zur Bestimmung der elektrischen Feldstärke auf der Grundlage von Kraftmessungen. werten in diesem Zusammenhang Messreihen angeleitet aus. ermitteln angeleitet die Geschwindigkeit eines geladenen Körpers im homogenen elektrischen Feld eines Plattenkondensators mithilfe dieser Energiebilanz. führen angeleitet Experimente zum Aufladevorgang durch. ermitteln aus den Messdaten den zugehörigen t-I- Zusammenhang. beschreiben qualitativ den Einfluss von R und C auf diesen Zusammenhang. begründen die Auswahl einer exponentiellen Regression auf der Grundlage der Messdaten. ermitteln die geflossene Ladung mithilfe von t-I- Diagrammen. führen ein Experiment zur Bestimmung der Kapazität eines Kondensators durch. beschreiben eine Einsatzmöglichkeit von Kondensatoren in technischen Systemen. berechnen die Kapazität eines Plattenkondensators aus seinen geometrischen Abmessungen. ermitteln die Richtung von magnetischen Feldern mit Kompassnadeln. erläutern ein Experiment zur Bestimmung von B mithilfe einer Stromwaage. begründen die Definition mithilfe geeigneter Messdaten. begründen den prinzipiellen Verlauf der Bahnkurven. übertragen ihre Kenntnisse auf andere geladene Teilchen. leiten die zugehörige Gleichung für die Geschwindigkeit angeleitet her. führen Experimente zur Messung von B bei Spulen mit einer Hallsonde durch. beschreiben qualitativ die Abhängigkeit von B von I, n, l und μᵣ. skizzieren Magnetfeldlinienbilder für einen geraden Leiter und eine Spule. führen einfache qualitative Experimente zur Erzeugung einer Induktionsspannung durch. werten geeignete Versuche bzw. Diagramme zur Überprüfung des Induktionsgesetzes für den Fall linearer Änderungen von A bzw. B aus. beschreiben ein Beispiel für eine technische Anwendung der Induktion. verwenden die Zeigerdarstellung oder Sinuskurven zur grafischen Beschreibung. ermitteln Werte durch Ablesen an einem registrierenden Messinstrument (Oszilloskop oder geeignetes digitales Werkzeug). bestätigen die zugehörigen Abhängigkeiten experimentell.

Kurse auf erhöhtem Anforderungsniveau

skizzieren Feldlinienbilder für das homogene Feld, das Feld einer Punktladung und das eines Dipols. beschreiben die Funktionsweise eines faradayschen Käfigs als Resultat des Superpositionsprinzips. beschreiben ein Verfahren zur Bestimmung der elektrischen Feldstärke auf der Grundlage von Kraftmessungen. werten in diesen Zusammenhängen Messreihen aus. beschreiben die elektrische Spannung auch als Potenzialdifferenz. ermitteln die Geschwindigkeit eines geladenen Körpers im homogenen elektrischen Feld eines Plattenkondensators mithilfe dieser Energiebilanz. führen selbstständig Experimente zum Auf- und Entladevorgang hinsichtlich Stromstärke und Spannung durch. ermitteln aus den Messdaten den zugehörigen t-I- bzw. t-U- Zusammenhang. überprüfen den Zusammenhang zwischen der Halbwertzeit und dem Produkt aus R und C. begründen die Auswahl einer exponentiellen Regression auf der Grundlage der Messdaten. ermitteln die geflossene Ladung mithilfe von t-I- Diagrammen. planen ein Experiment zur Bestimmung der Kapazität eines Kondensators und führen es durch. beschreiben eine Einsatzmöglichkeit von Kondensatoren in technischen Systemen. berechnen die Kapazität eines Plattenkondensators aus seinen geometrischen Abmessungen. beschreiben qualitativ den Einfluss eines Dielektrikums auf die Kapazität. ermitteln die Richtung von magnetischen Feldern mit Kompassnadeln. erläutern ein Experiment zur Bestimmung von B mithilfe einer Stromwaage. begründen die Definition mithilfe geeigneter Messdaten. begründen den prinzipiellen Verlauf der Bahnkurven. übertragen ihre Kenntnisse auf andere geladene Teilchen. leiten vorstrukturiert die Gleichung für die Bahnkurve im homogenen elektrischen Querfeld her. leiten die zugehörige Gleichung für die Geschwindigkeit her. leiten dazu die Gleichung für die spezifische Ladung des Elektrons her und bestimmen die Elektronenmasse. führen selbstständig Experimente zur Messung von B mit einer Hallsonde durch. berechnen die magnetische Flussdichte B (Feldstärke B) im Inneren einer schlanken Spule. skizzieren Magnetfeldlinienbilder für einen geraden Leiter und eine Spule. leiten die Gleichung für die Hallspannung in Abhängigkeit von der Driftgeschwindigkeit anhand einer geeigneten Skizze her. führen einfache qualitative Experimente zur Erzeugung einer Induktionsspannung durch. begründen den Verlauf von t-U- Diagrammen für lineare und sinusförmige Änderungen von 𝛷. werten geeignete Versuche bzw. Diagramme zur Überprüfung des Induktionsgesetzes aus. stellen technische Bezüge hinsichtlich der Erzeugung von Wechselspannung dar. erläutern in diesem Zusammenhang die Vorgänge beim Ein- und Ausschalten von Spulen durch Selbstinduktion. definieren die Induktivität als Bauteileigenschaft aus einer Energiebetrachtung. verwenden die Zeigerdarstellung oder Sinuskurven zur grafischen Beschreibung. ermitteln Werte durch Ablesen an einem registrierenden Messinstrument (Oszilloskop oder geeignetes digitales Werkzeug). untersuchen die zugehörigen Abhängigkeiten experimentell. ermitteln geeignete Ausgleichskurven. wenden diese Verfahren auf das Fadenpendel an. deuten in diesem Zusammenhang die zugehörigen t-s- und t-v- Diagramme auch bei gedämpften Schwingungen im Spezialfall exponentiell abnehmender Amplitude. erläutern das Phänomen Resonanz anhand eines Experiments.

Schwingungen und Wellen — inhaltsbezogene Kompetenzen

Qualifikationsphase — grundlegendes Anforderungsniveau

beschreiben den Aufbau eines elektromagnetischen Schwingkreises.

Qualifikationsphase — erhöhtes Anforderungsniveau

beschreiben den Aufbau eines elektromagnetischen Schwingkreises.

Qualifikationsphase — grundlegendes Anforderungsniveau

beschreiben die Ausbreitung harmonischer Wellen.

Qualifikationsphase — erhöhtes Anforderungsniveau

beschreiben die Ausbreitung harmonischer Wellen.

Qualifikationsphase — grundlegendes Anforderungsniveau

beschreiben harmonische Wellen mithilfe von Periodendauer, Ausbreitungsgeschwindigkeit, Wellenlänge, Frequenz, Amplitude und Phase.

Qualifikationsphase — erhöhtes Anforderungsniveau

beschreiben harmonische Wellen mithilfe von Periodendauer, Ausbreitungsgeschwindigkeit, Wellenlänge, Frequenz, Amplitude und Phase.

Qualifikationsphase — grundlegendes Anforderungsniveau

geben den Zusammenhang zwischen Wellenlänge und Frequenz an.

Qualifikationsphase — erhöhtes Anforderungsniveau

geben den Zusammenhang zwischen Wellenlänge und Frequenz an.

Qualifikationsphase — grundlegendes Anforderungsniveau

beschreiben Reflexion, Brechung und Beugung als Phänomene, die bei der Wellenausbreitung auftreten.

Qualifikationsphase — erhöhtes Anforderungsniveau

beschreiben Reflexion, Brechung und Beugung als Phänomene, die bei der Wellenausbreitung auftreten.

Qualifikationsphase — grundlegendes Anforderungsniveau

vergleichen longitudinale und transversale Wellen.

Qualifikationsphase — erhöhtes Anforderungsniveau

vergleichen longitudinale und transversale Wellen.

Qualifikationsphase — grundlegendes Anforderungsniveau

beschreiben Polarisierbarkeit als Unterscheidungsmerkmal zwischen transversalen und longitudinalen Wellen.

Qualifikationsphase — erhöhtes Anforderungsniveau

beschreiben Polarisierbarkeit als Unterscheidungsmerkmal zwischen transversalen und longitudinalen Wellen.

Qualifikationsphase — grundlegendes Anforderungsniveau

beschreiben und deuten Interferenzphänomene für folgende „Situationen“: o stehende Welle, o Michelson-Interferometer, o Doppelspalt und Gitter, o nur eA: Einzelspalt, o nur eA: bei der Bragg- Reflexion.

Qualifikationsphase — erhöhtes Anforderungsniveau

beschreiben und deuten Interferenzphänomene für folgende „Situationen“: o stehende Welle, o Michelson-Interferometer, o Doppelspalt und Gitter, o nur eA: Einzelspalt, o nur eA: bei der Bragg- Reflexion.

Qualifikationsphase — grundlegendes Anforderungsniveau

beschreiben je ein Experiment zur Bestimmung der Wellenlänge o von Ultraschall bei durch Reflexion entstandenen stehenden Wellen, o von weißem und monochromatischem Licht mit einem Gitter (objektiv / nur eA: subjektiv), o nur eA: mit dem Michelson-Interferometer, o nur eA: von Röntgenstrahlung mit Bragg-Reflexion.

Qualifikationsphase — erhöhtes Anforderungsniveau

beschreiben je ein Experiment zur Bestimmung der Wellenlänge o von Ultraschall bei durch Reflexion entstandenen stehenden Wellen, o von weißem und monochromatischem Licht mit einem Gitter (objektiv / nur eA: subjektiv), o nur eA: mit dem Michelson-Interferometer, o nur eA: von Röntgenstrahlung mit Bragg-Reflexion.

Kurse auf grundlegendem Anforderungsniveau

ermitteln Amplitude, Periodendauer bzw. Frequenz aus vorgelegten Messdaten. verwenden Zeigerketten oder Sinuskurven zur grafischen Darstellung. wenden die zugehörige Gleichung an. überprüfen die Polarisierbarkeit bei einem Experiment mit Licht. verwenden die Zeigerdarstellung oder eine andere geeignete Darstellung zur Beschreibung und Deutung der aus dem Unterricht bekannten Situationen. erläutern die technische Verwendung des Michelson- Interferometers zum Nachweis kleiner Längenänderungen. werten entsprechende Experimente angeleitet aus. beschreiben die Funktion der zugehörigen optischen Bauteile auf der Grundlage einer vorgegebenen Skizze. leiten die Gleichung für die Interferenz am Doppelspalt vorstrukturiert und begründet her. ordnen den Frequenzbereich des sichtbaren Lichts in das Spektrum elektromagnetischer Wellen ein.

Kurse auf erhöhtem Anforderungsniveau

beschreiben in Analogie zum Feder-Masse-Pendel die Energieumwandlungen in einem Schwingkreis qualitativ. beschreiben ein Experiment zur Erzeugung einer Resonanzkurve. ermitteln die Abhängigkeit der Frequenz der Eigenschwingung von der Kapazität experimentell anhand eines Resonanzversuchs. nennen die thomsonsche Schwingungsgleichung. verwenden Zeigerketten oder Sinuskurven zur grafischen Darstellung. wenden die zugehörige Gleichung an. begründen diesen Zusammenhang mithilfe der Zeigerdarstellung oder der Sinusfunktion. untersuchen experimentell die Winkelabhängigkeit der Intensität des durchgehenden Lichts bei einem Paar von Polarisatoren. interpretieren in diesem Zusammenhang das Quadrat der Zeigerlänge bzw. das Quadrat der Amplitude der zugehörigen Sinuskurve als Intensität. verwenden die Zeigerdarstellung oder eine andere geeignete Darstellung zur Beschreibung und Deutung. erläutern die technische Verwendung des Michelson- Interferometers zum Nachweis kleiner Längenänderungen. erläutern die Veränderung des Interferenzmusters beim Übergang vom Doppelspalt zum Gitter. werten entsprechende Experimente aus. beschreiben die Funktion der zugehörigen optischen Bauteile. leiten die Gleichung für die Interferenz am Doppelspalt selbstständig und begründet her. ordnen den Frequenzbereich des sichtbaren Lichts in das Spektrum elektromagnetischer Wellen ein. wenden ihre Kenntnisse zur Bestimmung des Spurabstandes bei einer CD/DVD an. erläutern ein Verfahren zur Aufnahme eines Röntgenspektrums. leiten die Bragg-Gleichung selbstständig und begründet her.

Quantenobjekte — inhaltsbezogene Kompetenzen

Qualifikationsphase — grundlegendes Anforderungsniveau

beschreiben ein Doppelspaltexperiment zur Interferenz von Quantenobjekten mit Ruhemasse (z. B. kalte Neutronen, Fullerene).

Qualifikationsphase — erhöhtes Anforderungsniveau

beschreiben ein Doppelspaltexperiment zur Interferenz von Quantenobjekten mit Ruhemasse (z. B. kalte Neutronen, Fullerene).

Qualifikationsphase — grundlegendes Anforderungsniveau

ermitteln die Wellenlänge bei Quantenobjekten mit Ruhemasse mithilfe der de-Broglie-Gleichung.

Qualifikationsphase — erhöhtes Anforderungsniveau

ermitteln die Wellenlänge bei Quantenobjekten mit Ruhemasse mithilfe der de-Broglie-Gleichung. nur eA: nennen in diesem Zusammenhang die Definition des Impulses.

Qualifikationsphase — grundlegendes Anforderungsniveau

beschreiben das Experiment mit der Elektronenbeugungsröhre.

Qualifikationsphase — erhöhtes Anforderungsniveau

beschreiben das Experiment mit der Elektronenbeugungsröhre.

Qualifikationsphase — grundlegendes Anforderungsniveau

übertragen die stochastische Deutung von Interferenzmustern auf Doppelspaltexperimente mit einzelnen Photonen und Elektronen.

Qualifikationsphase — erhöhtes Anforderungsniveau

übertragen die stochastische Deutung von Interferenzmustern auf Doppelspaltexperimente mit einzelnen Photonen und Elektronen. nur eA: beschreiben den Aufbau eines Mach-Zehnder- Interferometers. nur eA: interpretieren ein Experiment mit dem Mach-Zehnder-Interferometer mit einzelnen Quantenobjekten unter den Gesichtspunkten Komplementarität und Nichtlokalität. nur eA: beschreiben ein Experiment mit dem Mach-Zehnder-Interferometer analog zu einem delayed-choice-Experiment. nur eA: erläutern die Begriffe Zustand, Präparation und Superposition am Beispiel eines Experimentes mit polarisiertem Licht. nur eA: erläutern Unbestimmtheit in der Form: die Streuungen der Werte zweier komplementärer Größen können nicht beide beliebig klein sein.

Qualifikationsphase — grundlegendes Anforderungsniveau

erläutern die experimentelle Bestimmung der planckschen Konstante h mit LEDs in ihrer Funktion als Energiewandler.

Qualifikationsphase — erhöhtes Anforderungsniveau

erläutern die experimentelle Bestimmung der planckschen Konstante h mit LEDs in ihrer Funktion als Energiewandler. nur eA: beschreiben ein Experiment zur Bestimmung der Energie der Photoelektronen beim äußeren lichtelektrischen Effekt mit der Vakuum-Fotozelle. nur eA: erläutern die Entstehung des Röntgenbremsspektrums als Energieübertragung von Elektronen auf Photonen.

Kurse auf grundlegendem Anforderungsniveau

deuten das Interferenzmuster stochastisch. bestätigen durch angeleitete Auswertung von Messwerten die Antiproportionalität zwischen Wellenlänge und Geschwindigkeit. deuten die Beobachtungen mithilfe optischer Analogieversuche an Transmissionsgittern. beschreiben und deuten die entstehenden Interferenzmuster bei geringer und hoher Intensität. erläutern den Begriff Komplementarität mithilfe der Beobachtungen an einem Doppelspaltexperiment. deuten das zugehörige Experiment mithilfe des Photonenmodells. überprüfen durch angeleitete Auswertung von Messwerten die Hypothese der Proportionalität zwischen Energie des Photons und der Frequenz.

Kurse auf erhöhtem Anforderungsniveau

deuten das Interferenzmuster stochastisch. verwenden zur Deutung der Interferenzmuster die Zeigerdarstellung oder eine andere geeignete Darstellung. beschreiben den Zusammenhang zwischen der Nachweiswahrscheinlichkeit für ein einzelnes Quantenobjekt und dem Quadrat der resultierenden Zeigerlänge bzw. der Amplitude der resultierenden Sinuskurve. bestätigen durch Auswertung von Messwerten die Antiproportionalität zwischen Wellenlänge und Geschwindigkeit. deuten die Beobachtungen mithilfe optischer Analogieversuche an Transmissionsgittern. beschreiben und deuten die entstehenden Interferenzmuster bei geringer und hoher Intensität. erläutern die Koinzidenzmethode zum Nachweis einzelner Photonen. erläutern die Begriffe Komplementarität und Nichtlokalität mithilfe der Beobachtungen am Mach-Zehnder- Interferometer mit einzelnen Quantenobjekten. erläutern an diesem Beispiel die Begriffe Nichtlokalität und Kausalität. erläutern eine Anwendung der Quantenphysik. veranschaulichen das Konzept der Unbestimmtheit an einem Beispiel. vergleichen das Erlernte mit der Lehrbuch-Notierung der Unbestimmtheitsrelation für Ort und Impuls. deuten das zugehörige Experiment mithilfe des Photonenmodells. überprüfen durch Auswertung von Messwerten die Hypothese der Proportionalität zwischen Energie des Photons und der Frequenz. wenden ihre Kenntnisse über das Photonenmodell des Lichtes auf diese Situation an. deuten das zugehörige f-E -Diagramm. ermitteln aus Röntgenbremsspektren einen Wert für die plancksche Konstante h.

Atomhülle — inhaltsbezogene Kompetenzen

Qualifikationsphase — grundlegendes Anforderungsniveau

erläutern die Quantisierung der Gesamtenergie von Elektronen in der Atomhülle.

Qualifikationsphase — erhöhtes Anforderungsniveau

erläutern die Quantisierung der Gesamtenergie von Elektronen in der Atomhülle.

Qualifikationsphase — grundlegendes Anforderungsniveau

nennen die Gleichung für die Gesamtenergie eines Elektrons in diesem Modell.

Qualifikationsphase — erhöhtes Anforderungsniveau

nennen die Gleichung für die Gesamtenergie eines Elektrons in diesem Modell.

Qualifikationsphase — grundlegendes Anforderungsniveau

erläutern quantenhafte Emission anhand von Experimenten zu Linienspektren bei Licht …

Qualifikationsphase — erhöhtes Anforderungsniveau

erläutern quantenhafte Emission anhand von Experimenten zu Linienspektren bei Licht … nur eA: … und Röntgenstrahlung.

Qualifikationsphase — grundlegendes Anforderungsniveau

erläutern einen Versuch zur Resonanzabsorption.

Qualifikationsphase — erhöhtes Anforderungsniveau

erläutern einen Versuch zur Resonanzabsorption.

Qualifikationsphase — grundlegendes Anforderungsniveau

beschreiben einen Franck-Hertz- Versuch.

Qualifikationsphase — erhöhtes Anforderungsniveau

beschreiben einen Franck-Hertz- Versuch.

Qualifikationsphase — grundlegendes Anforderungsniveau

erklären den Zusammenhang zwischen Spektrallinien und Energieniveauschemata.

Qualifikationsphase — erhöhtes Anforderungsniveau

erklären den Zusammenhang zwischen Spektrallinien und Energieniveauschemata.

Qualifikationsphase — grundlegendes Anforderungsniveau

beschreiben die Vorgänge der Fluoreszenz an einem einfachen Energieniveauschema.

Qualifikationsphase — erhöhtes Anforderungsniveau

beschreiben die Vorgänge der Fluoreszenz an einem einfachen Energieniveauschema.

Qualifikationsphase — grundlegendes Anforderungsniveau

beschreiben die Orbitale des Wasserstoffatoms bis n = 2.

Qualifikationsphase — erhöhtes Anforderungsniveau

beschreiben die Orbitale des Wasserstoffatoms bis n = 2. nur eA: beschreiben die „Orbitale“ bis n = 2 in einem dreidimensionalen Potenzialtopf. nur eA: nennen das Pauliprinzip.

Kurse auf grundlegendem Anforderungsniveau

wenden dazu das Modell vom eindimensionalen Potenzialtopf mit unendlich hohen Wänden an. beschreiben die Aussagekraft und die Grenzen dieses Modells. erklären diese Beobachtungen durch die Annahme diskreter Energieniveaus in der Atomhülle. beschreiben Wellenlängen-Intensitäts-Spektren von Licht. deuten die Abnahme der Stromstärke und die Leuchterscheinungen in einer mit Neon gefüllten Franck- Hertz-Röhre als Folge von Anregungen von Atomen durch Elektronenstöße. benutzen vorgelegte Energieniveauschemata zur Berechnung der Wellenlänge von Spektrallinien und ordnen gemessenen Wellenlängen Energieübergänge zu. berechnen die Energieniveaus von Wasserstoff mit der Balmerformel. erläutern und bewerten die Bedeutung der Fluoreszenz in Leuchtstoffen an den Beispielen Leuchtstoffröhre und „weiße“ LED. stellen einen Zusammenhang zwischen Orbitalen und Nachweiswahrscheinlichkeiten für Elektronen anschaulich her.

Kurse auf erhöhtem Anforderungsniveau

wenden dazu das Modell vom eindimensionalen Potenzialtopf mit unendlich hohen Wänden an. leiten die Gleichung für die Gesamtenergie eines Elektrons in diesem Modell her. beschreiben die Aussagekraft und die Grenzen dieses Modells auch unter Berücksichtigung der Unbestimmtheitsrelation. erklären diese Beobachtungen durch die Annahme diskreter Energieniveaus in der Atomhülle. beschreiben Wellenlängen-Intensitäts-Spektren von Licht. stellen einen Zusammenhang zwischen den Leuchterscheinungen in einer mit Neon gefüllten Franck- Hertz-Röhre und der Franck-Hertz-Kennlinie dar. ermitteln eine Anregungsenergie anhand einer Franck- Hertz-Kennlinie. nennen Unterschiede zwischen einer Anregung mit Photonen und einer Anregung mit Elektronen. benutzen vorgelegte Energieniveauschemata zur Berechnung der Wellenlänge von Spektrallinien und ordnen gemessenen Wellenlängen Energieübergänge zu. erklären ein charakteristisches Röntgenspektrum auf der Grundlage dieser Kenntnisse. berechnen die Energieniveaus von Wasserstoff und von wasserstoffähnlichen Atomen mit der Balmerformel. erläutern und bewerten die Bedeutung der Fluoreszenz in Leuchtstoffen an den Beispielen Leuchtstoffröhre und „weiße“ LED. stellen einen Zusammenhang zwischen Orbitalen und Nachweiswahrscheinlichkeiten für Elektronen anschaulich her. erläutern Gemeinsamkeiten zwischen den Orbitalen des Wasserstoffatoms und denen des dreidimensionalen Potenzialtopfs. bestimmen die maximale Anzahl der Elektronen im dreidimensionalen Potenzialtopf bis n = 2.

Atomkern — inhaltsbezogene Kompetenzen

Qualifikationsphase — grundlegendes Anforderungsniveau

erläutern das grundlegende Funktionsprinzip eines Geiger-Müller- Zählrohrs als Messgerät für Zählraten.

Qualifikationsphase — erhöhtes Anforderungsniveau

erläutern das grundlegende Funktionsprinzip eines Geiger-Müller- Zählrohrs als Messgerät für Zählraten.

Qualifikationsphase — grundlegendes Anforderungsniveau

erläutern das Zerfallsgesetz.

Qualifikationsphase — erhöhtes Anforderungsniveau

erläutern das Zerfallsgesetz.

Qualifikationsphase — grundlegendes Anforderungsniveau

stellen Zerfallsreihen anhand einer Nuklidkarte auf.

Qualifikationsphase — erhöhtes Anforderungsniveau

stellen Zerfallsreihen anhand einer Nuklidkarte auf.

Qualifikationsphase — grundlegendes Anforderungsniveau

erläutern das grundlegende Funktionsprinzip eines Halbleiterdetektors für die Energiemessung von Kernstrahlung.

Qualifikationsphase — erhöhtes Anforderungsniveau

erläutern das grundlegende Funktionsprinzip eines Halbleiterdetektors für die Energiemessung von Kernstrahlung.

Qualifikationsphase — grundlegendes Anforderungsniveau

interpretieren ein α-Spektrum auf der Basis der zugehörigen Zerfallsreihe.

Qualifikationsphase — erhöhtes Anforderungsniveau

interpretieren ein α-Spektrum auf der Basis der zugehörigen Zerfallsreihe. nur eA: beschreiben die Quantisierung der Gesamtenergie von Nukleonen im eindimensionalen Potenzialtopf.

Kurse auf grundlegendem Anforderungsniveau

stellen Zerfallsvorgänge grafisch dar und werten sie unter Verwendung der Eigenschaften einer Exponentialfunktion aus. ermitteln aus einer Nuklidkarte die kennzeichnenden Größen eines Nuklids und die von ihm emittierte Strahlungsart. beschreiben grundlegende Eigenschaften von α-, β und γ-Strahlung. beschreiben die in Energiespektren verwendete Darstellungsform (Energie-Häufigkeits-Diagramm). wenden in diesem Zusammenhang die Nuklidkarte an.

Kurse auf erhöhtem Anforderungsniveau

stellen Zerfallsvorgänge grafisch dar und werten sie unter Verwendung der Eigenschaften einer Exponentialfunktion zur Basis e aus. übertragen dieses Vorgehen auf andere Abklingvorgänge. beurteilen Gültigkeitsgrenzen der mathematischen Beschreibung aufgrund der stochastischen Natur der Strahlung. modellieren einen radioaktiven Zerfall mit dem Differenzenverfahren unter Einsatz einer Tabellenkalkulation oder eines Modellbildungssystems. wenden dieses Verfahren auf einen Mutter-Tochter- Zerfall an. ermitteln aus einer Nuklidkarte die kennzeichnenden Größen eines Nuklids und die von ihm emittierte Strahlungsart. beschreiben grundlegende Eigenschaften von α-, β und γ-Strahlung. beschreiben die in Energiespektren verwendete Darstellungsform (Energie-Häufigkeits-Diagramm). wenden in diesem Zusammenhang die Nuklidkarte an. erläutern die Bedeutung der Bragg-Kurve in der Strahlentherapie. schätzen die Größenordnung der Energie bei Kernprozessen mithilfe des Potenzialtopfmodells ab.