Physik

Bist Du neugierig und hast Spaß an Experimenten? Wolltest Du immer schon einmal wissen, welche Kräfte in einer Achterbahn auf uns einwirken und ob es möglich ist sich wie Spiderman mithilfe von Spinnennetzen durch die Luft zu schwingen? Oder möchtest Du herausfinden, wie ein Induktionsherd funktioniert? Vielleicht interessierst Du Dich auch für moderne Verfahren in der medizinischen Diagnostik (z. B. MRT, CT, usw.)?

Wenn Du keine Angst vor Mathematik hast und Dich gerne im logischen Denken übst, bist Du bei uns im Physik-Grundkurs genau richtig.

In der Einführungsphase werden wir uns zunächst mit dem Beschreiben von Bewegungen beschäftigen und dann mit ihrer Ursache. Bedeutsam sind hier auch grundlegende Gesetzmäßigkeiten der Gravitation und von Schwingungen und Wellen.

In der Qualifikationsphase beschäftigen wir uns dann mit dem Photon und dem Elektron als zwei beispielhafte Quantenobjekte, die beide in unterschiedlichen Experimenten sowohl Teilchen- als auch Wellencharakter zeigen. In der Quantenmechanik gelingt die Aufhebung dieses Welle-Teilchen-Dualismus. Die Sicht auf Quantenobjekte verbindet Wellen- und Teilchenaspekt der Materie mithilfe von Wahrscheinlichkeitsaussagen. Die Quantenphysik stellt neben der Relativitätstheorie eine der Säulen der modernen Physik dar.

Im Inhaltsfeld Elektrodynamik stehen physikalische Grundlagen der Versorgung mit elektrischer Energie im Vordergrund. Die elektromagnetische Induktion spielt hier eine wesentliche Rolle sowohl bei der Erzeugung elektrischer Spannung als auch bei der Verteilung der elektrischen Energie. Elektrodynamische Vorgänge haben in weiten Bereichen unseres täglichen Lebens vielfältige und umfangreiche Anwendung gefunden und beeinflussen unser tägliches Leben in deutlichem Maße.

Das Inhaltsfeld Strahlung und Materie beinhaltet den Aufbau des Atoms aus Elementarteilchen, die Entstehung des Lichts in der Hülle der Atome, die Emission und Ausbreitung ionisierender Strahlung aus den radioaktiven Isotopen der Materie sowie deren Einfluss auf den Menschen und auf Materie. Diese Kenntnisse bieten Entscheidungsgrundlagen zum Umgang mit ionisierender Strahlung. Einblicke in Verfahrensweisen der aktuellen theoretischen und experimentellen physikalischen Forschung ermöglichen ein grundlegendes Verständnis neuerer Modelle zum Aufbau der Materie.

Das Inhaltsfeld Relativität von Raum und Zeit liefert einen Einblick in die spezielle Relativitätstheorie. Aus der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit lassen sich Phänomene wie die Zeitdilatation auch quantitativ begründen. Die Ergebnisse der (speziellen) Relativitätstheorie scheinen unserer täglichen Erfahrung zu widersprechen, da Zeit und Raum „relativ“ sind. Weitere Resultate der speziellen Relativitätstheorie sind Vorhersagen zu der Veränderlichkeit der Masse und der Energie-Masse Äquivalenz.