Woche 4 · 14.12.–18.12.2026

Wiederholung vor der Klausur

Am Montag, 21.12., ist die Klausur: alles aus PL5 vom Photoeffekt bis zum Laser (Röntgen und Compton nicht). Diese Woche gehst du deinen eigenen Wiederholungsweg. Am Montag findest du heraus, wo du stehst; dann arbeitest du gezielt an deinen Lücken – mit einer Station und einer Rechnung je Thema und gemischten Fragen in noctua. Der Taschenrechner (WTR) ist in der Klausur erlaubt, rechne also auch hier damit.

Ziele der Woche

1Ich kann den Photoeffekt mit der Photonenvorstellung erklären (Einsteinsche Gleichung, Gegenfeldmethode) und h aus der Einstein-Geraden bestimmen.
2Ich kann Energie und Impuls von Photonen berechnen und mit Photonenstrom, Leistung und Quantenausbeute rechnen.
3Ich kann Materiewellen (de Broglie, Elektronenbeugungsröhre) und die Interferenz einzelner Quantenobjekte mit Wahrscheinlichkeiten erklären.
4Ich kann Weginformation, Komplementarität und Verschränkung an Experimenten erklären (Doppelspalt, Mach-Zehnder, Koinzidenz).
5Ich kann die Unbestimmtheitsrelation anwenden und Linienspektren, Atommodell, Potentialtopf und Laser erklären.

Zum Verständnis-CheckAm Mittwoch prüfst du, welche Ziele schon sitzen.

Die festen Termine

Mo 14.12.Doppelstunde

Auftakt: Wo stehe ich?

Zu Beginn drei schnelle Fragen quer durch PL5 zum Abstimmen. Dann schätzt du dich bei den fünf Wiederholungszielen selbst ein und legst fest, womit du anfängst. Danach freie Arbeit am Wiederholungsweg.

Konzeptfrage

Eine Metallplatte wird mit Licht bestrahlt, dessen Frequenz über der Grenzfrequenz liegt. Nun wird die Intensität des Lichts verdoppelt, die Frequenz bleibt gleich. Was ändert sich?

Konzeptfrage

Ein Schüler meint: Gekreuzte Polarisationsfilter vor einem Doppelspalt zerstören die Interferenz, weil sie die Photonen stärker stören als parallele Filter. Welche Beobachtung widerlegt das?

Di 15.12.Doppelstunde

Freie Arbeit und Fragestunde

Freie Arbeit am Wiederholungsweg. In der Mitte der Stunde zwei Konzeptfragen und Zeit für eure Fragen zur Klausur.

Konzeptfrage

Ein roter und ein blauer Laser haben dieselbe Lichtleistung. Welcher sendet pro Sekunde mehr Photonen aus?

Konzeptfrage

Bei der Gegenfeldmethode wird die Gegenspannung $U$ schrittweise erhöht, und der Fotostrom wird gemessen. Bei welcher Spannung liest man die Gegenspannung $U_{0}$ ab, aus der man $E_{kin, max}$ bestimmt?

Mi 16.12.Einzelstunde

Abschluss-Check

Selbsteinschätzung, dann der Abschluss-Check quer durch PL5. Danach besprechen wir, was vor der Klausur noch wackelt.

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Dein Wochenweg

Pflicht 130 min · Wahl 75 min

Du musst nicht alles wiederholen. Fang mit dem Ziel an, bei dem du dich am unsichersten fühlst, und mach dort zuerst die Station mit dem Ergebnisfeld. Die Skriptabschnitte sind zum Nachschlagen da. Pflichtbausteine brauchst du für die Ziele der Woche, Wahlbausteine vertiefen. Wo ein Feld „Dein Ergebnis“ steht, kannst du abhaken, sobald dein Ergebnis passt. Abhaken bleibt auf diesem Gerät.

Noch offen: 7 von 7 Pflichtbausteinen, etwa 130 min.

fabrica-StationPflicht20 min· Ziel 1

Photoeffekt: h selbst messen

Ziel 1: Ich kann den Photoeffekt mit der Photonenvorstellung erklären (Einsteinsche Gleichung, Gegenfeldmethode) und h aus der Einstein-Geraden bestimmen.

Auftrag: Nimm die Quecksilberlampe und die Caesiumkathode. Bestimme für mindestens drei Linien die Gegenspannung U₀, bei der der Fotostrom verschwindet, und trage e · U₀ über der Frequenz f auf. Die Steigung der Einstein-Geraden ist h.

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Dein Ergebnis

Plancksches Wirkungsquantum h aus deiner Geraden, in 10⁻³⁴ J·s

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Skript PL5 1.3Wahl10 min· Ziel 1

Einsteins Lichtquantenhypothese

Ziel 1: Ich kann den Photoeffekt mit der Photonenvorstellung erklären (Einsteinsche Gleichung, Gegenfeldmethode) und h aus der Einstein-Geraden bestimmen.

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Skript PL5 1.4Wahl10 min· Ziel 1

Die Gegenfeldmethode

Ziel 1: Ich kann den Photoeffekt mit der Photonenvorstellung erklären (Einsteinsche Gleichung, Gegenfeldmethode) und h aus der Einstein-Geraden bestimmen.

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Skript PL5 1.5Wahl10 min· Ziel 1

Bestimmung von h: die Einstein-Gerade

Ziel 1: Ich kann den Photoeffekt mit der Photonenvorstellung erklären (Einsteinsche Gleichung, Gegenfeldmethode) und h aus der Einstein-Geraden bestimmen.

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Skript PL5 1.7Pflicht15 min· Ziel 2

Photonenstrom, Leistung und Quantenausbeute

Ziel 2: Ich kann Energie und Impuls von Photonen berechnen und mit Photonenstrom, Leistung und Quantenausbeute rechnen.

Auftrag: Lies den Abschnitt und rechne dann: Ein blauer Laser (λ = 450 nm) hat die Lichtleistung P = 5,0 mW. Wie viele Photonen sendet er pro Sekunde aus?

Dein Ergebnis

Photonen pro Sekunde, in 10¹⁶ je Sekunde

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Skript PL5 2.1Pflicht10 min· Ziel 2

Das Photon als Quantenobjekt

Ziel 2: Ich kann Energie und Impuls von Photonen berechnen und mit Photonenstrom, Leistung und Quantenausbeute rechnen.

Auftrag: Lies nach, wie Energie und Impuls eines Photons zusammenhängen, und rechne: Welchen Impuls hat ein Photon violetten Lichts (λ = 405 nm)?

Dein Ergebnis

Impuls des Photons, in 10⁻²⁷ kg·m ÷ s

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fabrica-StationPflicht15 min· Ziel 3

Materiewellen: die Röhre noch einmal

Ziel 3: Ich kann Materiewellen (de Broglie, Elektronenbeugungsröhre) und die Interferenz einzelner Quantenobjekte mit Wahrscheinlichkeiten erklären.

Auftrag: Stelle die Beschleunigungsspannung auf 5,0 kV. Berechne die de-Broglie-Wellenlänge der Elektronen und prüfe dann am Ringdurchmesser, ob sie zur Messung passt. Vervierfache danach die Spannung im Kopf: Was passiert mit den Ringen?

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Dein Ergebnis

de-Broglie-Wellenlänge bei 5,0 kV in pm

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Skript PL5 4.2Wahl10 min· Ziel 3

Einzelne Quantenobjekte: Das Muster entsteht Treffer für Treffer

Ziel 3: Ich kann Materiewellen (de Broglie, Elektronenbeugungsröhre) und die Interferenz einzelner Quantenobjekte mit Wahrscheinlichkeiten erklären.

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fabrica-StationPflicht15 min· Ziel 4

Weginformation und Quantenradierer

Ziel 4: Ich kann Weginformation, Komplementarität und Verschränkung an Experimenten erklären (Doppelspalt, Mach-Zehnder, Koinzidenz).

Auftrag: Schicke einzelne Photonen durch das Interferometer, erst ohne, dann mit gekreuzten Polarisationsfiltern in den Wegen, dann zusätzlich mit dem 45°-Filter. Erkläre dir selbst bei jedem Schritt, ob Weginformation vorliegt.

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Dein Ergebnis

Erkläre in zwei bis drei Sätzen, warum die gekreuzten Filter die Interferenz zerstören und der 45°-Filter sie zurückbringt.

noch 50 Zeichen

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Skript PL5 5.4Wahl5 min· Ziel 4

Komplementarität

Ziel 4: Ich kann Weginformation, Komplementarität und Verschränkung an Experimenten erklären (Doppelspalt, Mach-Zehnder, Koinzidenz).

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Skript PL5 5.5Wahl10 min· Ziel 4

Verschränkung und das quantenphysikalische Weltbild

Ziel 4: Ich kann Weginformation, Komplementarität und Verschränkung an Experimenten erklären (Doppelspalt, Mach-Zehnder, Koinzidenz).

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fabrica-StationPflicht15 min· Ziel 5

Spektren rechnen

Ziel 5: Ich kann die Unbestimmtheitsrelation anwenden und Linienspektren, Atommodell, Potentialtopf und Laser erklären.

Auftrag: Wähle Wasserstoff und miss die blaugrüne Linie. Berechne die Energie ihrer Photonen und suche den Übergang im Termschema.

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Dein Ergebnis

Photonenenergie der blaugrünen Wasserstofflinie in eV

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Skript PL5 7.2Wahl10 min· Ziel 5

Energieniveaus: Emission und Absorption

Ziel 5: Ich kann die Unbestimmtheitsrelation anwenden und Linienspektren, Atommodell, Potentialtopf und Laser erklären.

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Skript PL5 6.2Wahl10 min· Ziel 5

Was die Unbestimmtheitsrelation bedeutet – und was nicht

Ziel 5: Ich kann die Unbestimmtheitsrelation anwenden und Linienspektren, Atommodell, Potentialtopf und Laser erklären.

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noctuaPflicht40 min

Gemischt üben mit noctua

Auftrag: Stufe dich in den Abschnitten ein, bei denen du dich unsicher fühlst. Ziel bis Mittwoch: überall mindestens Silber. In noctua findest du zu jedem Abschnitt auch „Aufgaben dazu“ im Stil der Klausur.