2.2.2 Eine angemessene Auswahl astronomischer Erscheinungen beschreiben und erklären
Unterrichtsmaterial zum Lernziel: Die Maturandinnen und Maturanden können eine angemessene Auswahl astronomischer Erscheinungen beschreiben und erklären.
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Simulation: Kepler'sche Gesetze – Planetenbahnen als Ellipsen
Interaktive Simulation, in der die Bahnen realer Himmelskörper (Planeten, Pluto, Halleyscher Komet) oder frei definierten Ellipsenbahnen (Halbachse, Exzentrizität) untersucht werden. Die Software berechnet Halbachsen sowie minimale/maximale Sonnenentfernung und kann Brennpunkte und Achsen einblenden. Kurzer historischer Einstieg von Ptolemäus über Brahe bis Kepler.
Vertiefungen zur Optik: optische Apparate und Blicke nach oben (Skript S1)
Umfangreiches, aufeinander aufbauendes Skript zur Vertiefung der Optik: Stecknadel-Experimente zu Brechung und Dispersion, Wiki-Aufträge zu optischen Apparaten, Regenbergogen, Mondphasen und Finsternisse, historische Lichtgeschwindigkeitsmessung (Rømer, Foucault/Michelson) als kollaboratives Teameexperiment, sowie Lichtwellen und Farbmischung. Sehr aktivierend mit vielfältigen Aufgaben, die teilweise auf einer Dokuwiki-Plattform mit Lösungen und Simulationen ergänzt werden.
Kleinplanetenforschung: Bahnbestimmung des Asteroiden (3) Juno
Authentisches Forschungsprojekt von Gymnasiast:innen am Observatorium Gornergrat: Der Kleinplanet Juno wird über mehrere Nächte beobachtet, und aus den Aufnahmen werden mit professioneller Software (AstroImageJ, Celestial Mechanics/ORBDET) die Bahnelemente bestimmt und mit Referenzwerten inklusive Fehleranalyse verglichen. Enthalten sind Forschungsantrag, Theorieteil zu den Bahnelemente, Messresultate, Fehlerdiskussion sowie Bedienungsnotizen zur Software und echte FITS-Bilddaten.
Zerstörter Satellit Kosmos-1408 – Bahnen von Trümmerteilen
Abituraufgabe mit vollständigem Lösungsvorschlag zur Kreis- und Ellipsenbewegung um die Erde. Ausgehend vom realen Zerlegungsereignis des Satelliten Kosmos-1408 (2021) werden Bahngeschwindigkeit, große Halbachse, Exzentrizität und die Gefährdung der ISS behandelt, zuletzt eine Bewertungsfrage zur Regulierung von Weltraumschrott. Die Aufgaben sind mit Kontrollergebnissen und ausführlichen Herleitungen versehen und hängen an einem aktuellen, packenden Realbezug.
Marsmission: Transferbahn mit Keplers Gesetzen planen (Simulation)
Ein interaktives Simulationswerkzeug, mit dem Schüler:innen eine Reise von der Erde zum Mars auf einer elliptischen Transferbahn planen. Nach einer kurzen Einführung in Keplers drei Gesetzen werden drei konkrete Planungsaufgaben gestellt (bester Starttermin, Wartezeit auf dem Mars, grosse Halbachse). Der Reiz liegt darin, die Himmelsmechanik am echten, spannenden Beispiel der Marsmission selbst auszuprobieren.
Uranus – Abituraufgabe mit ausführlicher Lösung (LEIFIphysik)
Mittelschwere bayerische Abituraufgabe (2001) zur Astronomie: Aus der synodischen Umlaufzeit werden siderische Umlaufzeit und große Halbachse des Uranus bestimmt, daraus Radius, Masse, Dichte und Strahlungsbilanz berechnet. Die vollständige, verständlich formulierte Lösung macht das Material auch zum Selbststudium geeignet.
Simulation: Keplers zweites Gesetz (Flächensatz)
Interaktive Simulation zum zweiten KEPLER'schen Gesetz: Lernende wählen Planeten, Pluto oder den HALLEY'schen Kometen aus und beobachten den Fahrstrahl, Stoppuhren und überstrichene Flächen. Über Schieberegler und Checkboxen lässt sich die Flächengeschwindigkeit qualitativ und mit Zahlenwerten (in AE²) untersuchen.
Der astronomische Daumensprung – Die Sternparallaxe
Ausführliches, didaktisch durchdachtes Arbeitsmaterial zur Sternparallaxe: Vom alltäglichen Daumensprung über geometrische Erklärungen und historische Anekdoten (Aristarch, Bessel, Venustransit, Gaia) bis zur quantitativen Entfernungsbestimmung mit Bogenmass, AE und Parsec. Enthält durchgerechnete Beispiele und Übungen mit Tabellen und Kontextaufgaben.
Keplersches Gesetz – interaktive Planetenbahn-Simulation
Eine HTML5-Simulation von Walter Fendt, die das erste Keplersche Gesetz veranschaulicht: Die Bahn eines auswählbaren Himmelskörpers (Planeten, Pluto, Halleyscher Komet oder eigene Ellipse) wird um die Sonne animiert. Kurzer historischer Einstieg von Ptolemäus bis Kepler; Bahndaten wie Halbachsen, Exzentrizität und Entfernungen werden in AE berechnet.
Simulation zum zweiten Kepler'schen Gesetz
Interaktive HTML5-Simulation (von Walter Fendt) zum zweiten Kepler'schen Gesetz, in der Planeten, Pluto und der Halley'sche Komet ausgewählt und Fahrstrahl, Stoppuhren und überstrichene Flächen beobachtet werden können. Eine geleitete Aufgabe lenkt die Beobachtung auf den Zusammenhang zwischen Fahrstrahllänge, Bahngeschwindigkeit und Flächeninhalt.
Gezeiten anschaulich: Wasserberge, Baryzentrum und Kräftebilanz
Ein mehrstufig animiertes Unterrichtsmaterial, das die Entstehung der Gezeiten Schritt für Schritt von der Beobachtung (Niedrig-/Hochwasser auf São Tomé) über das Baryzentrum bis zur Zusammensetzung von Gravitations- und Zentrifugalkräften entwickelt. Begleitende Beobachtungsaufgaben regen zu eigenen Vermutungen über astronomische Zeitspannen an. Hinweise zur Idealisierung runden das Material ab.
Virtueller Brechungs-Experimentsatz: Lichtbrechung an einer Halbkreisscheibe
Ein interaktives virtuelles Experiment, bei dem die Winkelscheibe mit einer halbkreisförmigen Platte per Maus gedreht und die Brechung eines Lichtstrahls beobachtet wird. Anhand einer Messwerttabelle berechnen die Lernenden sin(α)/sin(β), bilden den Mittelwert des Brechungsindex und identifizieren das Material der Platte über eine Vergleichstabelle. Ein durchdachtes Selbstentdeckungs-Setup zur Brechung, allerdings mit Typos und ohne vertiefende Erklärung des Brechungsgesetzes im Text.
Das Hertzsprung-Russell-Diagramm – interaktive Sternkarte
Eine Erklärung des Hertzsprung-Russell-Diagrams mit Achsen, Spektralklassen und Sterngruppen, kombiniert mit einer interaktiven Simulation («Helle Sterne im HRD»). Schüler:innen erkunden eine Sternkarte, lesen Temperatur und Leuchtkraft echter Sterne ab und tragen sie selbst ins Diagramm ein, wodurch sich die Cluster (Hauptreihe, Riesen, Überriesen, weisse Zwerge) entdecken lassen.
Sternbewegung bei Langzeitbelichtung – Interaktive Himmelskugel-Simulation
Das Material erklärt die scheinbare tägliche Sternbewegung, ausgehend von Sternspur-Fotografien bei Langzeitbelichtung, und führt in Deklination, Kulmination, Zirkumpolarsterne sowie Stundenwinkel und Azimut ein. Zentral ist eine interaktive Simulation, mit der Lernende Beobachterposition, Sterne und Tageszeit variieren und den Lauf der Sterne an der Himmelskugel selbst erkunden können. Dazu kommen historische Einordnungen (Heraklid bis Ptolemäus) und knappe Formeln zur Kulminationshöhe.
Hubble-Gesetz: Das Universum expandiert
Gut strukturierter Unterrichtsablauf zum Entdecken des Hubble-Gesetzes: Schüler:innen tragen Entfernungen und Fluchtgeschwindigkeiten von Galaxien in ein Diagramm ein, erkennen den linearen Zusammenhang und schätzen daraus das Alter des Universums ab. didaktisch durchdacht mit Analogien (Luftballon, Hefekuchen), Plenumsdiskussionen und fachlichen Vertiefungen (dunkle Energie, Urknall). Enthält eine Galaxientabelle mit Messwerten, aber das Blatt ist primär eine Unterrichtsanleitung ohne ausgearbeitete Lösungen.
Simulation zum 2. Keplerschen Gesetz (Flächensatz)
Interaktive Simulation, die den Flächensatz Keplers an acht Planeten, Pluto oder dem Halleyschen Kometen demonstriert. Nutzer:innen können Bahnen eigener Himmelskörper vorgeben, flächengleiche Sektoren verschieben und vergrößern, Zeitvergleich über Uhren ablesen sowie Geschwindigkeitsvektoren einblenden. Der erklärende Text ist knapp, das Werkzeug selbst ermöglicht aber selbständiges Erkunden des Gesetzes.
Keplerbahnen – interaktive Ellipsen-Simulation
Eine interaktive HTML5-Simulation, in der Lernende die Keplerbahnen von Planeten, Pluto oder dem Halleyschen Kometen erkunden können. Eigene Bahnen lassen sich über grosse Halbachse und Exzentrizität konfigurieren; die App berechnet Halbachsen und Sonnenentfernungen in astronomischen Einheiten. Sie veranschaulicht anschaulich, dass Planetenbahnen Ellipsen mit der Sonne in einem Brennpunkt sind.
Doppelsternsystem TOI 1338 – Abituraufgabe mit Musterlösung
Eine ausführlich gelöste Abituraufgabe (Bayern, Astronomie/Schwerpunktfach) zum Doppelsternsystem TOI 1338, in dem 2019 ein NASA-Praktikant einen Circumbinary-Exoplaneten entdeckte. Die Teilaufgaben umfassen die spektroskopische Nachweismethode, die Massenbestimmung über das Gravitationsgesetz, Sternentwicklung sowie Flächenhelligkeit und Lichtkurven-Interpretation. Alle Lösungen sind fachlich sauber und vollständig ausgearbeitet.
Abituraufgabe: Asteroid Ryugu und die Sonde Hayabusa 2
Mehrgliedrige Physikaufgabe im Abitur-Stil zum erdnahen Asteroiden Ryugu und zur japanischen Sonde Hayabusa 2: Bahndaten, Keplersches Gesetz, Swing-by, Gravitation, Dichte und Fallbewegung werden rechnerisch erschlossen. Der komplette Lösungsvorschlag mit Herleitungen und Plausibilisierung ist enthalten; ein Bewertungsteil (Kosten der Mission) ergänzt das Rechnen.
Die ISS am Nachthimmel – Aufgaben und Lösungen
Aufgabensammlung mit vollständigem Lösungsvorschlag zur Internationalen Raumstation: Kreisbahn und Umlaufzeit, Vergleich der scheinbaren Bewegung mit einem Verkehrsflugzeug, Hohmann-Transfer bei der Bahnanhebung, scheinbare Helligkeit und Solarmodule. Die authentische, packende ISS-Thematik wird mit sauber formalisierten, kontrollierbaren Lösungen verbunden.
Aufgabe zur Raumsonde Juno: Umlaufzeit, große Halbachse und Ellipsenbahn um Jupiter
Klausuraufgabe (mit Lösung) zur Raumsonde Juno: Herleitung der Beziehung zwischen Bahnradius, Umlaufzeit und Zentralkörpermasse aus Zentripetal- und Gravitationskraft, anschliessend quantitative Berechnung der großen Halbachse und Apoapsis sowie kritische Beurteilung des Mond-Erde-Modells. Ausführliche, sauber gerechnete Musterlösung mit Fachbegriffen (Apsiden, Exzentrizität).
Der Pistolenstern – astronomische Berechnungen zur scheinbaren Helligkeit, Strahlungsmasse und Sternentwicklung
Mehrgliedrige Abituraufgabe (mit vollständigen Musterlösungen) zum hellsten Stern der Milchstrasse: Berechnung der scheinbaren Helligkeit über Entfernungsmodul und Leuchtkraftvergleich, der jährlich abgestrahlten Masse über E=mc², des Sternradius über das Stefan-Boltzmann-Gesetz sowie eine Erörterung der Sternentwicklung massereicher Sterne. Die Lösungen sind sauber hergeleitet und rechnerisch vollständig, der Zugang aber rein formell und ohne didaktische Einstiege – ein sehr gutes Prüfungsmaterial, das nur mit Lehrperson oder als fortgeschrittene Übung funktioniert.
Extrasolare Planeten in der habitablen Zone von Kepler-62 (Abituraufgabe mit Lösung)
Mehrschrittige Abituraufgabe (Bayern 2016) zur Astrophysik: Entfernungsbestimmung über den Entfernungsmodul, Sternradius via Stefan-Boltzmann-Gesetz, habitable Zone, große Halbachse über das 3. Keplersche Gesetz und Planetenradius über die Transitmethode. Es liegt eine vollständige, sauber hergeleitete Musterlösung mit Kontrollergebnissen vor. Das Thema Exoplaneten und habitable Zone ist für Schüler:innen attraktiv, didaktisch ist das Material aber eine klassische Prüfungsaufgabe ohne Einstieg oder Visualisierung.
Abituraufgabe: Das Doppelsternsystem Algol
Eine Abituraufgabe (mit vollständiger, nicht-amtlicher Lösung) zum bedeckungsveränderlichen Doppelstern Algol: Helligkeitskurve, Doppler-Aufspaltung von Spektrallinien, Berechnung der Bahnradien sowie Prüfung der optischen Auflösbarkeit nach dem Rayleigh-Kriterium. Realer, eindrucksvoller Anwendungskontext Astronomie mit anspruchsvollen, nicht reinen Routine-Aufgaben.
Übungsserie: Vulkanisch aktiver Jupitermond Io – Gravitation und Wurfphysik
Eine anspruchsvolle Aufgabenserie mit vollständigen, Schritt-für-Schritt-Lösungen rund um den Jupitermond Io: Fallbeschleunigung berechnen, Lavabrocken-Auswurf mit variablem Gravitationsfeld über den Energiesatz, schiefer Wurf, Krater-Variation sowie qualitative Erklärungen zu Bahngeschwindigkeit, Gezeitenverformung und der inneren Aufheizung. Der attraktive reale Kontext (Vulkanismus, Sonde Galileo) macht das eher formal rechnende Material lebendig.
Enif und Kugelsternhaufen M15 – Astronomische Berechnungen (Abituraufgabe mit Lösung)
Abiturähnliche Aufgabe am Beispiel des Sterns Enif im Herbstviereck: Entfernungsmodul, Leuchtkraft, Stefan-Boltzmann, HR-Diagramm, Sternentwicklung, Parallaxe und Helligkeitsabschätzung. Die vollständigen, sauber durchgerechneten Lösungen machen das Material auch für Selbststudium nutzbar.
Lösung: Plejaden – Hertzsprung-Russell-Diagramm und Entfernungsbestimmung (LEIFIphysik)
Ausführlicher Musterlösungstext zu einer Abituraufgabe über die Plejaden: Entfernungsmodul, Umwandlung eines m-Diagramms in ein HRD, Masse-Leuchtkraft-Beziehung, Leuchtkraft- und Radiusbestimmung sowie Altersschätzung eines Sternhaufens. Alle Teilaufgaben sind Schritt für Schritt mit Formeln und Kontrollergebnissen gerechnet.
Sonnenfinsternis – Abituraufgabe mit vollständiger Lösung (LEIFIphysik)
Eine schwere bayerische Abituraufgabe von 1999 zur Sonnenfinsternis mit vollständig ausgearbeiteter Lösung. Behandelt werden Sehwinkel von Sonne und Mond, Arten von Finsternissen, das Wiensche Verschiebungsgesetz und eine Abschätzung der Strahlungsleistung der Korona über das Stefan-Boltzmann-Gesetz. Die Lösungen sind knapp aber korrekt und führen die Lernenden an anspruchsvolle quantitative Astro-Physik heran.
Simulation zum ersten Keplerschen Gesetz
Eine interaktive HTML5-Simulation (von Walter Fendt, eingebettet auf LEIFIphysik), mit der Lernende die Ellipsenbahnen von Planeten, Pluto und dem Halley'schen Kometen um die Sonne erkunden. Geleitete Beobachtungsaufgaben führen Schritt für Schritt zur Entdeckung des ersten Keplerschen Gesetzes (Brennpunkt, konstante Summe der Brennstrahlen).
Die Expansion des Universums und die Hubble-Beziehung
Lehrtext, der die Expansion des Universum anschaulich erklärt und daraus die Hubble-Beziehung qualitativ und quantitativ herleitet.
Erdkugel und Erdumfang – Antike Naturwissenschaften
Ausführlicher Begleittext zu einer PowerPoint-Präsentation über die Entdeckung der Kugelgestalt der Erde und die Erdumfang-Berechnung des Eratosthenes, mit Originaltexten von Aristoteles, Kleomedes und anderen. Daraus wird die historische Linie bis zu Kolumbus und ins Mittelalter gezogen. Fachlich fundiert und anschaulich, aber primär lehrergelenkter Begleittext ohne Schüleraufgaben.
Einheiten 2.0 – Von Umrechnungsfaktoren zu versteckten Gesetzen
Eine kurze Unterrichtssequenz, die physikalische Grössen und Einheiten zum Ausgangspunkt kreativen Denkens macht: Die Eins wird auf ein Dutzend Arten geschrieben, in Umrechnungsfaktoren versteckt sich E = mc², Magnituden werden in Dezibel umgerechnet und die neu definierten SI-Einheiten Ampere und Kelvin werden aus Schülervorstand gerechnet und mit einem einfachen Rohr-Föhn-Experiment mit PhyPhox erfahrbar gemacht. Didaktisch durchdacht mit vielen Anekdoten und echten Anknüpfungspunkten für den Unterricht.
Planetarischer Nebel NGC 7662 – Abituraufgabe mit Lösung
Vollständige bayerische Abituraufgabe (Lösungsvorschlag von LEIFIphysik) zur Sternentwicklung: Zirkumpolarität, Entwicklung zum Weißen Zwerg, Helligkeit und Entfernungsbestimmung, Winkelgrößen sowie Doppler-Analyse der expangierenden Nebelhülle. Alle Teilaufgaben a–h sind ausführlich, formal sauber und mit Kontrollwerten gelöst.
Venusdurchgang und die Bestimmung der Astronomischen Einheit – Abituraufgabe mit Lösungen
Mehrteilige Abituraufgabe (im bayerischen Stil, Lösung von LEIFIphysik) zur Venus: Bahnskizze mit Konjunktionen und Elongationen, Keplers drittes Gesetz, der 8-Jahre-Rhythmus der Venusdurchgänge sowie zwei Methoden zur Bestimmung der Astronomischen Einheit (Parallaxenmodell mit zwei Beobachtungsorten und Radarlaufzeitmessung). Den Abschluss bildet eine quantitative Abschätzung mit dem Stefan-Boltzmann-Gesetz, warum der Venusdurchgang einem Sonnenfleck ähnelt. Alle Teilaufgaben sind mit vollständigem, formalem Lösungsweg versehen; eine referenzierte Abbildung fehlt allerdings.
Simulation zum 1. Keplerschen Gesetz
Ein interaktiver Simulator, in dem Lernende die elliptischen Bahnen von acht Planeten, Pluto und dem Halley'schen Kometen beobachten und vergleichen können. Über einblendbare Hilfslinien (Abstände zur Sonne und zu einem Brennpunktspunkt S', Summe der Abstände) wird die konstante Ellipsensumme direkt am Modell nachvollziehbar. Die Bedienung (Start/Pause, Objektauswahl, Umlaufzeiten-Option) erlaubt selbständiges Erkunden ohne viel Begleittext.
Exoplanet HD209458b: Radialgeschwindigkeit, Dopplerverschiebung und Bestrahlungsstärke (Lösungsvorschlag)
Komplette physikalische Aufgabe mit vollständigem Lösungsweg zum Nachweis des Exoplaneten HD209458b über die Radialgeschwindigkeitsmethode: Bahnbewegung um den gemeinsamen Schwerpunkt, Dopplerverschiebung der Hα-Linie, Kepler'sche Abschätzung des Bahnradius und Entfernungsbestimmung. Anspruchsvolles Klausurmaterial mit Kontrollergebnissen, aber ohne einführende Erklärungen oder Visualisierung des Didaktischen.
Science-at-home Video zur Schwerelosigkeit
Ein DLR_next-Video, in dem Sina einfache Experimente zu Gravitation und Schwerelosigkeit vorführt, die Schüler:innen zuhause mit einfachen Mitteln nachmachen können. Zudem wird erklärt, warum Astronauten auf der ISS schwerelos sind.
Abstand zum Mars mit einer Kleinbildkamera
Ein Lehrpersonen-Bericht, wie mit einer einfachen Kleinbildkamera und Parallaxmessungen der Marsabstand anlässlich der Opposition 1997 bestimmt wurde. Theorie, Experimentdurchführung, Auswertung mit Fehlerabschätzung und Verbesserung über das zweite Keplersche Gesetz werden nachvollziehbar beschrieben. Für Schüler:innen geeignet als vorbereitete Lektion oder Semesterarbeit.
Proxima Centauri und Proxima b – Abituraufgabe Astronomie mit Lösungen
Umfassende bayerische Abituraufgabe zur Astronomie rund um Proxima Centauri und den Exoplaneten Proxima b: Entfernungsbestimmung über die Parallaxe, Leuchtkraft via Stefan-Boltzmann-Gesetz, Keplersche Gesetze, Fluchtgeschwindigkeit und Doppler-Spektroskopie. Ausgearbeitete, formell saubere Lösungen mit Kontrollwerten liegen bei; ein paar Abbildungen fehlen im Text.
Das Zentrum unserer Milchstraße – Abituraufgabe mit Lösung (Sgr A*, S2, S5-HVS1)
Mittelschwere bayerische Physik-Abituraufgabe zum Nachweis des Schwarzen Lochs Sagittarius A* über die Bahnen der Sterne S2 und S5-HVS1, inklusive vollständigem Lösungsweg. Behandelt Infrarotastronomie, Kepler-Drittes-Gesetz, Massenbestimmung und Geschwindigkeitszerlegung. Mit Bewertungs- und Annahmeaufgaben werden auch naturwissenschaftliche Erkenntnisgewinnung und Diskurs gefördert.
Masse des Schwarzen Lochs im galaktischen Zentrum (Sgr A*) – Abituraufgabe mit Lösung
Prüfungsaufgabe (Bayern, Grundkurs Physik) zur Bestimmung der Masse des Schwarzen Lochs im Zentrum der Milchstrasse aus den gemessenen Sternbahnen S12 und S14. Die Aufgaben kombinieren Abbildungsauswertung, verallgemeinertes Keplersches Gesetz und Exzentrizitätsrechnungen; LEIFIphysik liefert einen vollständigen, kontrollierten Lösungsweg. Faszinierender realer Kontext, aber rein prüfungsförmig ohne anschaulichen Einstieg.
Sichtbarkeit des Mondes – Mondphasen verstehen mit interaktiver Simulation
Anschaulicher Begleittext zu den Mondphasen: nicht selbstleuchtender Mond, aschgraues Mondlicht, Beobachtungszeiten, eine Merkregel für zunehmenden/abnehmenden Mond sowie eine frei explorierbare 3D-Simulation der Mondbahn. Die Simulation erlaubt selbständiges Erkunden von Mondphasen, Umlaufzeit und Finsternissen, enthält aber keine ausgearbeiteten Aufgaben oder Lösungen.
Kilonova und Gravitationswellen: Abituraufgabe mit Lösung
Eine strukturierte Physikaufgabe zum Ereignis GW170817 (Verschmelzung zweier Neutronensterne) mit vollständiger Lösung. Behandelt Sichtbarkeit am Himmel, Kepler-Formel, Entfernungsmodul, HRD und den r-Prozess zur Goldentstehung. Realitätsnahes, spannendes Thema mit sauber ausgearbeiteten Lösungsschritten, aber ohne erweiterte Erklärungseinstiege.
Abituraufgabe Sombrero-Galaxie: Cepheiden, Rotverschiebung und Urknall
Eine Abituraufgabe (Bayern 2019) mit vollständig ausgearbeiteter Lösung, in der aus einer Cepheiden-Helligkeitskurve Leuchtkraft und Radius eines Sterns bestimmt sowie über die Doppler-Rotverschiebung und die Hubble-Beziehung die Bewegung einer Galaxie erschlossen wird. Abschliessend werden Grundaussagen des Urknallmodells erläutert. Die Lösung ist formal sauber, mit Hinweisen auf alternative Formelansätze, aber ohne Lehrbuch-Einstieg.
Saturnringe, Mimas und die Cassini-Mission (Aufgaben mit Lösung)
Mehrschrittige Abituraufgabe zur Saturnmission Cassini: Berechnung der Saturnmasse aus Mimas' Bahn, Abschätzung der Cassini-Teilung, Keplersche Gesetze zur Flugbahn, Temperatur von Mimas sowie ethische Bewertung von Planetenschutz. Umfasst alle Aufgabenteile mit vollständigem, ausführlich hergeleitetem Lösungsvorschlag.
Abschätzung der Atomgröße – Ölfleckversuch (Abituraufgabe mit Musterlösung)
Abituraufgabe (Bayern 2007) zur Abschätzung der Atomgröße über den Ölfleckversuch, mit vollständiger Musterlösung inklusive Bewertung dreier Aussagen. Der Ölfleckversuch ist ein klassisches, anschauliches Experiment, dessen quantitative Auswertung hier sauber durchgerechnet wird.
Abi-Aufgabe: Andromeda-Galaxie mit ausführlicher Lösung
Eine mittelschwere bayerische Abituraufgabe zur Andromeda-Galaxie: Cepheiden-Entfernung, Doppler-Effekt, Winkelweiten, Umlaufdauer und Massenabschätzung. Der vollständige Lösungsweg mit Rechnungen und Kontrollergebnissen ist enthalten; eine kurze Begründung zum Hubble-Gesetz schliesst ab.
Röntgenabsorptionsspektrum von Gold — Matura-/Abituraufgabe mit Lösungen
Eine klassische Prüfungsaufgabe zur Röntgenabsorption und -emission am Beispiel einer Goldfolie: Die Lernenden erklären die Absorptionskante, berechnen die Kα-Linie und begründen, warum sie nicht als Resonanzabsorptionslinie auftritt. Die Musterlösung ist sauber formuliert und verlangt echte quantenphysikalische Begründungen.
DUANE-HUNT-Gesetz – Arbeitsblatt mit Lösungen
Aufgabensammlung zum DUANE-HUNT-Gesetz am kontinuierlichen Röntgen-Bremsspektrum: Versuchsanordnung mit Bragg-Kristall, qualitative Spektren-Skizzen, Herleitung der Konstanten K und Bestimmung der Planck-Konstante. Vollständige Musterlösungen mit Formeln und Zahlenwerten sind enthalten.