Ergänzungs- und Präferenzfach...

 

Themen und Ziele

Elektrodynamik:

Elektromagnetische Erscheinungen bilden die Grundlage der Elektrotechnik und Elektronik und elektromagnetische Wellen sind die Grundlage der heutigen Kommunikationstechnik. Zur Veranschaulichung werden neben spannenden Experimenten auch Praktikumsversuche durchgeführt.

Spezielle Relativitätstheorie:

Relativität von Raum und Zeit. Der Gang einer Uhr und die Länge eines Massstabs sowie die Masse eines Körpers sind vom Bewegungszustand abhängig. Wie verändert sich der Lauf der Zeit und wie verändern sich Raum und Materie durch Bewegung? Weshalb kann die Lichtgeschwindigkeit nicht überschritten werden?

Worin liegt die Ursache dieser Phänomene und wo sind diese Effekte zu berücksichtigen? GPS und Fernsehen funktionieren nur unter Berücksichtigung der relativistischen Effekte.

Allgemeine Relativitätstheorie:

Ist Gravitation eine Folge der Raumkrümmung? Wie entstehen schwarze Löcher und welche Eigenschaften haben sie? Wie sind Schwerkraft und Trägheit miteinander verknüpft? Weshalb steht die Zeit am Rand eines schwarzen Lochs still, was geschieht im Innern eines schwarzen Lochs?

Quantentheorie:

Was ist Licht? Was sind Elektronen? Weshalb treten sie einmal als Welle und einmal als Teilchen in Erscheinung? Was bedeutet die Unschärferelation und was hat es mit Schrödingers Katze auf sich?
Die Quantenwelt zeigt aber noch viel merkwürdigere Eigenschaften: Quantenobjekte können unabhängig von Raum und Zeit miteinander verbunden bleiben. Ereignisse können sich von einem Ort ohne Zeitaufwand auf beliebig weit entfernte Orte auswirken und sogar die Vergangenheit beeinflussen. Diesen Effekt bezeichnet man als Verschränkung. Ein Quantenobjekt kann sich in mehreren Zuständen gleichzeitig befinden; dies nennt man Superposition. Superposition und Verschränkung sind Effekte jenseits unserer Alltagserfahrung und dennoch können sie in Quantencomputern zu Berechnungen führen, die mit unseren bisherigen Computern unmöglich sind. Wir werden einen Einblick in die Quanteninformatik geben und aufzeigen, was es mit Quantenbits, Quantenkryptografie und Quantenteleportation auf sich hat.

Teilchenphysik:

Mit der Entdeckung des Higgs-Teilchens wurde eine wichtige Lücke in der Theorie der Elementarteilchen geschlossen. Wir zeigen, was es mit diesem „Gottesteilchen“ auf sich hat, diskutieren das Standardmodell und fragen, ob man bei Elementarteilchen wirklich von Teilchen sprechen kann. Hierzu bieten wir Praktikumsversuche zur Radioaktivität an.

Studienvorbereitung:

Neben der Behandlung von aktuellen Forschungsthemen soll das Präferenzfach durch eine vertiefte mathematische Behandlung der physikalischen Grundkonzepte auch besser auf ein naturwissenschaftliches Studium vorbereiten. Dazu zählen wir folgende Studienrichtungen: Physik, Chemie, Biologie, Medizin, Pharmazie, Ingenieurwissenschaften, Informatik und Mathematik.

 

Informationen zum Ergänzungs- und Präferenzfach als PDF zum Download (192 kB)

 

INTERNER BEREICH:


Aktuell

175 Jahre Realgymnasium!

Wir boten folgende Atelliers:

Die Darbietungen wurden mit Spannung verfolgt.

 

Bild

CERN LHC

Nach einer Panne kurz nach dem Start am 10. September 2008, nahm der LHC im September 2009 seinen Betrieb wieder auf.

Könnte der LHC die Welt zerstören?

Die wahrscheinlichste Antwort darauf hier!


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