Inhalt

(Ustd. à 45 min)

Kompetenzen

Die Schülerinnen und Schüler…

Experiment / Medium

Kommentar

„Schnelle“ Ladungs­träger in E- und B-Fel­dern

(4 Ustd.)

erläutern auf der Grundlage historischer Dokumente ein Experiment (Bertozzi-Versuch) zum Nachweis der relativistischen Massenzunahme (K2, K3),

Bertozzi-Experiment
(anhand von Literatur)

Hier würde sich eine Schülerpräsentation des Bertozzi-Experiments anbieten.

Der Einfluss der Massenzunahme wird in einer Simulation durch das „Aus-dem-Takt-Geraten“ eines beschleunigten Teilchens im Zyklotron ohne Rechnung veranschaulicht.

Die Formel für die dynamische Masse wird als deduktiv herleitbar angegeben.

Ruhemasse und dynami­sche Masse

(2 Ustd.)

erläutern die Energie-Masse-Beziehung (UF1)

berechnen die relativistische kinetische Energie von Teilchen mithilfe der Energie-Masse-Beziehung (UF2)

Die Differenz aus dynamischer Masse und Ruhemasse wird als Maß für die kinetische Energie eines Körpers identifiziert.

Bindungsenergie im Atomkern

Annihilation

(2 Ustd.)

beschreiben die Bedeutung der Energie-Masse-Äquivalenz hinsichtlich der Annihilation von Teilchen und Antiteilchen (UF4),

bestimmen und bewerten den bei der Annihilation von Teilchen und Antiteilchen frei werdenden Energiebetrag (E7, B1),

beurteilen die Bedeutung der Beziehung E=mc² für Erforschung und technische Nutzung von Kernspaltung und Kernfusion (B1, B3),

Historische Aufnahme von Teil­chenbahnen

Interpretation des Zusammenhangs zwischen Bindungsenergie pro Nukleon und der Kernspaltungs- bzw. Kernfusionsenergie bei den entspre­chenden Prozessen.

Es können Filme zu Hiroshima und Nagasaki eingesetzt werden.

Erzeugung und Vernichtung von Teil­chen

8 Ustd.

Summe