3.6.4 Wellen  |
3.6.4 Wellen
Die Schülerinnen und Schüler entwickeln ihre
Modellvorstellungen zunächst an mechanischen Wellen und
übertragen ihre Kenntnisse anschließend auf
elektromagnetische Wellen. Sie erkennen, dass mit dem Huygens'schen
Prinzip grundlegende Wellenphänomene erklärt werden
können. Im Vordergrund der Betrachtungen stehen
Transversalwellen, an geeigneten Beispielen erkennen die
Schülerinnen und Schüler aber auch die Gemeinsamkeiten
und Unterschiede zu Longitudinalwellen.
Die Schülerinnen und Schüler können
(1)
Wellen mithilfe charakteristischer Eigenschaften und Größen beschreiben (Wellenlänge \(\lambda\),
Ausbreitungsgeschwindigkeit \(c=\lambda \cdot f\), Wellenfront, Wellennormale, Polarisation)
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(2)
den Unterschied zwischen Longitudinalwellen und
Transversalwellen erläutern
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(3)
grundlegende Wellenphänomene beschreiben (Beugung, Reflexion, Brechung, Interferenz, Energietransport) und in
Alltagssituationen erkennen (zum Beispiel Meereswellen, Gegenschall)
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BP2016BW_ALLG_GMSO_PH_PK_02_04, BP2016BW_ALLG_GMSO_PH_PK_02_03
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(4)
eine fortschreitende ebene Transversalwelle beschreiben und die zugehörigen Auslenkungen
s(x,t) für die beiden Fälle erläutern, bei denen sich entweder nur der Ort oder nur
der Zeitpunkt ändert (unter anderem Momentanbild einer Welle)
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BP2016BW_ALLG_GMSO_M_IK_11_04_00
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(5)
eindimensionale stehende Transversalwellen beschreiben und als Interferenzphänomen erklären (Bäuche, Knoten,
Eigenfrequenzen, Stellen konstruktiver beziehungsweise destruktiver Interferenz, Reflexion an festen
beziehungsweise losen Enden)
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(6)
mithilfe des Gangunterschieds die Überlagerung
zweidimensionaler kohärenter Wellen
beschreiben
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(7)
Wellenphänomene mithilfe des Huygens'schen
Prinzips erklären (zum Beispiel Beugung, Reflexion)
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(8)
das elektromagnetische Spektrum im Überblick
beschreiben
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(9)
den Hertz'schen Dipol als Grenzfall eines
elektromagnetischen Schwingkreises erkennen und die daraus
entstehende Abstrahlung elektromagnetischer Wellen in
Grundzügen beschreiben
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