Physik, 4. Klasse Sekundarstufe

Wichtige Voraussetzungen

In der 10. Klasse wirst du dich sehr intensiv mit Schwingungen und Wellen und mit der Atom- und Kernphysik beschäftigen. Da besonders die Experimente mit Lasern und radioaktiven Strahlen sehr viel Sorgfalt und Vorsicht erfordern, ist ein sicheres Experimentieren unbedingte Voraussetzung. Auch werden die Auswertungen der Experimente zusehends komplexer, sodass du eine sehr akkurate Dokumentation beherrschen solltest.

Mechanische Wellen

Du wirst verstehen, was Erdbeben und Wasserwellen physikalisch sind. Aber auch, warum jede Weltraumschlacht aus Filmen physikalisch korrekt leider deutlich langweiliger wäre. Zudem wird der Transfer zu Schallwellen gezogen. All diesen mechanischen Schwingungen und Wellen ist gemein, dass sie ein Ausbreitungsmedium wie Luft, Wasser oder auch Gestein benötigen. Dabei gilt: Je dichter das Medium, desto schneller sind die Wellen. Das Interessante an mechanischen Wellen ist, dass sie sich wie Licht auch reflektieren, brechen und beugen lassen.

Atomphysik

Nachdem du bereits einige Modelle kennengelernt hast, wirst du dich nun mit den Atommodellen beschäftigen. Diese zeigen dir anschaulich, wie wir uns den Aufbau der Atome vorstellen können. Du wirst die Atommodelle von Dalton, Thomson, Rutherford und Bohr kennenlernen und sehen, dass die Atommodelle durch experimentelle Erkenntnisse immer weiterentwickelt wurden.

Radioaktivität und Kernphysik

Der sehr kleine Atomkern besitzt ein weltveränderndes Potenzial. Du wirst lernen, dass der Atomkern aus Protonen und Neutronen besteht. Auch wirst du den natürlichen radioaktiven Zerfall und das Zerfallsgesetz kennenlernen. Die dabei freiwerdende radioaktive Strahlung wirst du in $\alpha$-Strahlung, $\beta$-Strahlung und $\gamma$-Strahlung unterteilen. Sobald du dich dann mit der Kernspaltung beschäftigst, wirst du begreifen, welches Potenzial in den kleinen Atomkernen steckt. Mit diesen lassen sich kontrollierte Kettenreaktionen bewirken, die in Kernkraftwerken genutzt werden. Aber auch bewusst unkontrollierte Kettenreaktionen wie bei der Atombombe sind möglich.

Nicht nur bei der Spaltung von Kernen wird Energie frei. Auch wenn man zwei Kerne verschmilzt, wird eine große Energiemenge frei. Dies ist die Kernfusion und man will sie in Zukunft gerne nutzen.