3.1.3.1 Optik und Bilderfassung  |
3.1.3.1 Optik und Bilderfassung
Aufbauend auf den im Physikunterricht erworbenen Kenntnissen erweitern die Schülerinnen und Schüler ihre Kompetenzen im
Bereich der Optik. Mit dem Fermat'schen Prinzip lernen sie zum ersten Mal, wie die Erklärung zahlreicher Phänomene in einem
Themenbereich auf ein einzelnes Prinzip zurückgeführt werden kann. Über die – im Bildungsplan des regulären
Faches Physik im Mittelpunkt stehende – qualitative Beschreibung optischer Phänomene hinaus tritt nun mit der Linsengleichung
auch eine mathematische Beschreibung auf. Darüber hinaus finden sich Aspekte der optischen Informationsverarbeitung im Bereich der
Totalreflexion sowie der Bilderfassung.
Die Schülerinnen und Schüler können
(1)
das Fermat'sche Prinzip qualitativ beschreiben und damit die optischen Phänomene Reflexion und Brechung
erklären
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BP2016BW_ALLG_GYM_PH_IK_7-8_02_00, BP2016BW_ALLG_GYM_IMP_PK_31_11
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(2)
die Totalreflexion experimentell untersuchen und beschreiben (Grenzwinkel)
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BP2016BW_ALLG_GYM_PH_IK_7-8_02_00, BP2016BW_ALLG_GYM_IMP_PK_31_04
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(3)
Anwendungen der Totalreflexion in Natur und Technik nennen und beschreiben (unter anderem Lichtleiter,
Signalübertragung)
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BP2016BW_ALLG_GYM_PH_IK_7-8_02_00
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(4)
die Form einer Sammellinse mithilfe des Fermat'schen Prinzips qualitativ erklären
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BP2016BW_ALLG_GYM_M_IK_7-8_03_00, BP2016BW_ALLG_GYM_PH_IK_7-8_02_00_04, BP2016BW_ALLG_GYM_IMP_PK_31_11
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(5)
die Abbildung einer Sammellinse mithilfe der Linsengleichung beschreiben
\((\frac{\displaystyle 1}{\displaystyle f}=\frac{\displaystyle 1}{\displaystyle g} + \frac{\displaystyle 1}{\displaystyle b})\)
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BP2016BW_ALLG_GYM_M_IK_5-6_01_00_05, BP2016BW_ALLG_GYM_M_IK_5-6_01_00_11, BP2016BW_ALLG_GYM_IMP_PK_31_08, BP2016BW_ALLG_GYM_M_IK_5-6_01_00_17, BP2016BW_ALLG_GYM_M_IK_7-8_03_00, BP2016BW_ALLG_GYM_PH_IK_7-8_02_00
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(6)
die Funktion optischer Geräte experimentell untersuchen und funktional beschreiben (zum Beispiel Lupe, Teleskop)
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(7)
Aspekte der analogen und digitalen Bilderfassung vergleichen (zum Beispiel fotografischer Film, Bildsensor, Linse, Farbaufzeichnung,
Helligkeit, Bildqualität, Körnung, Bildrasterung, Speicherung)
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BP2016BW_ALLG_GYM_IMP_IK_8_01_01, MB_03
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