Physik der flitzenden Teilchen - Das Zyklotron und andere Beschleuniger in Forschung und Technik

Physik der flitzenden Teilchen

Gymnasium

Physik

11. | 12. Klasse

2 - 4 Unterrichtsstunden

Beschreibung

Große Teilchenbeschleuniger wie der LHC am CERN faszinieren durch ihre gigantischen Ausmaße und die verheißungsvolle Forschung, die an ihnen betrieben wird. Auf der Suche nach neuen Elementarteilchen, aber auch für Materialforschung und Medizin werden schnelle Teilchen benötigt. Neben dem Zyklotron behandelt dieser Beitrag das Synchrotron sowie die Anwendung in Forschung und Technik.
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# bewegung geladener teilchen in homogenen elektrischen und magnetischen feldern
# anwendung von teilchenbeschleunigern in forschung und technik
# relativistik

Kompetenzen

Klassenstufe:11/12
Dauer:4 Unterrichtsstunden (Minimalplan 2)
Kompetenzen:1. Modellieren und mathematisieren; 2. Chancen und Risiken diskutieren; 3. Erkenntnisse dokumentieren und präsentieren
Thematische Bereiche:Bewegung geladener Teilchen in homogenen elektrischen und magnetischen Feldern, Anwendung von Teilchenbeschleunigern in Forschung und Technik, Relativistik
Medien:Grafiken, Mediathek, Taschenrechner, Simulation, Film

Inhaltsangabe

Ab = Arbeitsblatt, Tx = Infotext, LEK = Lernerfolgskontrolle

1. Stunde

Thema:Das klassische Zyklotron
M 1 (Ab)Das klassische Zyklotron
Benötigt:
  • Taschenrechner
  • Zirkel
  • Computer
  • Internetzugang
M 1a (Ab)Das Zyklotron zum Einzeichnen

2. Stunde

Thema:Das Synchrotron
M 2 (Tx, Ab)Das Synchrotron
Benötigt:
  • Taschenrechner
M 2a (Ab)Das Synchrotron – Skizze

3.–4. Stunde

Thema:Teilchenbeschleuniger in Forschung und Technik
M 3 (Ab)Teilchenbeschleuniger in Forschung und Technik
Benötigt:
  • Computer
  • Internetzugang
M 4 (LEK)Lernerfolgskontrolle

Minimalplan

Bei Zeitmangel lässt sich der Beitrag auf zwei Unterrichtsstunden kürzen, indem das Material

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