Berlin Abitur Physics 3. PF (GK) cheat sheet

Atom- und Kernphysik sowie Quantenphysik

• Plancksches Wirkungsquantum h ≈ 6,63·10⁻³⁴ J·s; Lichtquant E = h·f, Lichtgeschwindigkeit c = λ·f ≈ 3,0·10⁸ m/s.

• Bohrsches Atommodell: E_n = −13,6 eV/n² für das Wasserstoffatom; Übergänge zwischen Niveaus erzeugen bzw. absorbieren Photonen mit ΔE = h·f.

• Energieniveaus und Spektren: Linienspektren entstehen durch diskrete Übergänge; das Emissionsspektrum zeigt helle Linien, das Absorptionsspektrum dunkle Linien auf kontinuierlichem Hintergrund.

• De-Broglie-Wellenlänge: λ = h/p = h/(m·v); Elektronen zeigen Beugung und Interferenz, was den Welle-Teilchen-Dualismus belegt.

• Heisenbergsche Unschärferelation: Δx·Δp ≥ h/(4π); Ort und Impuls eines Teilchens sind nicht gleichzeitig beliebig genau bestimmbar.

• Radioaktiver Zerfall: N(t) = N₀·e^(−λt); Halbwertszeit T_½ = ln 2/λ ≈ 0,693/λ; die Aktivität A = λ·N wird in Becquerel (1 Bq = 1 Zerfall/s) angegeben.

• Zerfallsarten: α-Zerfall verringert A um 4 und Z um 2; β⁻-Zerfall erhöht Z um 1 (Neutron → Proton + Elektron + Antineutrino); β⁺-Zerfall senkt Z um 1; γ-Strahlung ändert A und Z nicht.

• Massendefekt und Bindungsenergie: E_B = Δm·c²; 1 u entspricht etwa 931,5 MeV, die Bindungsenergie pro Nukleon ist bei Eisen-56 am größten.

• Kernspaltung und Kernfusion: Bei der Spaltung schwerer Kerne (z. B. U-235) und der Fusion leichter Kerne (z. B. Deuterium + Tritium) wird Bindungsenergie freigesetzt; die frei werdende Energie folgt aus Δm·c².