Unterrichtsmaterialien Physik
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Einzelne Photonen am DoppelspaltM1 Der Versuch von Geoffrey Taylor; M2 Einzelne Photonen am Doppelspalt; M3 „Delayed Choice“-Experiment mit Photonen
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Quantenphysik in der NussschaleQuantenphysik in der Nussschale - Informationen zum fachlichen Kern des Unterrichts über Quantenphysik in der Schule
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Mysterium Gamma-QuellenOffene Sternhaufen sind junge Ansammlungen von Sternen, die meistens in der galaktischen Scheibe lokalisiert sind. In ihnen befinden sich massereiche Sterne, die sich noch nicht weiter als ins Riesenstadium entwickeln konnten. Die einzelnen Sternwinde (Teilchen, die von der Oberfläche der Sterne aufgrund des Strahlungsdrucks weggestoßen werden) der Mitglieder können sich in Sternhaufen zu einem Gesamtwind addieren. Aufgrund des Gesamtwindes kann eine Schockwelle entstehen, in der geladene Teilchen, meistens Protonen, zu sehr hohen Energien mittels der DSA (diffuse shock acceleration) beschleunigt werden können. Diese Protonen könnten bei einem Stoß mit einem weiteren Proton ein neutrales Pion erzeugen. Dieses zerfällt im wahrscheinlichsten Prozess zu zwei Photonen unterschiedlicher Energie. Bei ausreichend großer Geschwindigkeit des ursprünglichen Protons kann so hochenergetische Gammastrahlung entstehen. Bisher sind nur drei Sternhaufen in TeVCat zu Gammastrahlungsquellen (Quellen) assoziiert worden: Die Sternhaufen Westerlund 1 und 2 und Cygnus OB2. Darüber hinaus ist der Sternhaufen Westerhout 43 vermutlich mit einer Gammastrahlungsquelle assoziiert.
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Physik des Atomkerns - M1-M4Ein Linearbeschleuniger für Protonen; Linearbeschleuniger in der Medizin; Ein Zyklotron für Schulversuche; Das Synchro-Zyklotron
Verwandte Themen
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CERN - der Large Hadron ColliderMehr als 11 000 Wissenschaftler erforschen heute am CERN, dem weltgrößten Forschungszentrum für Elementarteilchenphysik, die fundamentalen Gesetze des Universums. Der Large Hadron Collider, um den es in diesem Beitrag geht, ist ein großer Teilchenbeschleuniger für z. B. Protonen.
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Protokolle als sequenzielle Kunst - Schülerinnen und Schüler erstellen gezeichnete „Foto-Stories“Als eine alternative Form des Versuchsprotokolls hilft die gezeichnete Foto-Story individuelle Erfahrungen und Sichtweisen zu artikulieren. Schülerinnen und Schülern erhalten die Möglichkeit, in einer Folge gezeichneter Bilder ihre Sicht vom Ablauf eines Experiments, von den dabei auftretenden Phänomenen und Verhaltensskripts der beteiligten Personen (Schüler-Schüler-Interaktionen) und der damit verbundenen sinnlichen und affektiven Wahrnehmungen wiederzugeben. Darüber hinaus geben solche Foto-Stories vielfältige Einblicke in die Wahrnehmung des Unterrichts durch die Schülerinnen und Schüler sowie in deren Denken.
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Teilchenerzeugung beim Proton-Proton-StoßMithilfe der Aufgaben nähern sich die SuS der Bedeutung von Einsteins Relativitätsformel und der daraus resultierenden Entstehung von Materie aus Energie. Es wird ebenfalls geübt, Ergebnisse zu bewerten und zwischen Laborsystem und Schwerpunktsystem zu wechseln. Ein Kompetenzprofil und Lösungen zu den Aufgaben sind enthalten.
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