3.5.7 Astrophysik  |
3.5.7 Astrophysik
Die Schülerinnen und Schüler beschreiben den Kosmos als Ganzes und die astronomischen Objekte mithilfe physikalischer
Gesetzmäßigkeiten. Sie beschreiben die kosmische Expansion und deren zentrale Bedeutung für die Entwicklung des Universums.
Die Schülerinnen und Schüler erklären die Sternentwicklung in Grundzügen als Abfolge von stabilen und instabilen
Phasen. Sie beschreiben Methoden zum Nachweis und zur Untersuchung der Eigenschaften von Exoplaneten.
Die Schülerinnen und Schüler können
(1)
die Entwicklung des Universums in Grundzügen beschreiben (Kosmologisches Standardmodell: Urknall, kosmische Expansion, Alter des
Universums, Hintergrundstrahlung, Entstehung der Atome, Entstehung von Galaxien)
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(2)
Galaxien als zusammengesetzte Systeme beschreiben (zum Beispiel Sterne, Planetensysteme, interstellares Gas, Dunkle Materie)
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(3)
die entfernungsabhängige Rotverschiebung der Galaxien beschreiben und als Folge der Expansion des Universums interpretieren
(Hubble-Relation, \( v=H_0 \cdot r \), kosmischer Skalenfaktor)
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BP2016BW_ALLG_GYM_M_IK_9-10_03_00
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(4)
beschreiben, dass die Stabilität beziehungsweise Instabilität von kosmischen Objekten von den Eigenschaften eines der
Gravitation entgegenwirkenden Drucks abhängt
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(5)
die Sternentstehung in Grundzügen beschreiben (Vor-Hauptreihenentwicklung: Gravitation und innerer Gasdruck von Molekülwolken,
Bedingungen für den Kollaps von Molekülwolken, Energieabstrahlung beim Kollaps, Protostern, Einsetzen von Fusionsprozessen)
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(6)
das Hauptreihenstadium beschreiben (Gravitation und innerer Gasdruck, Kernfusion, Energietransport zur Oberfläche,
temperaturabhängige Abstrahlung, die Sonne als Stern)
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(7)
die Nach-Hauptreihenentwicklung für verschiedene Sternmassen beschreiben (Schalenbrennen, Roter Riese, zukünftige Entwicklung
der Sonne, Kriterien für die Stabilität der Endstadien: Weißer Zwerg, Neutronenstern, Schwarzes Loch, Schwarzschildradius \(
R_\mathrm{S}=\dfrac{2 GM}{c^2}\))
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BP2016BW_ALLG_GYM_PH_IK_11-12-BF-ASTRO_06_00_07
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(8)
Methoden zum Nachweis extrasolarer Planeten beschreiben (zum Beispiel Transitmethode, Radialgeschwindigkeitsmethode, astrometrische
Methode, Mikrogravitationslinsenmethode, direkte Abbildung)
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(9)
erläutern, wie sich mithilfe der Spektralanalyse die Eigenschaften von Planetenatmosphären bestimmen lassen (zum Beispiel
Temperatur, chemische Zusammensetzung, mögliche Hinweise auf Leben)
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BNE_01, BP2016BW_ALLG_GYM_PH_IK_11-12-BF-ASTRO_06_00_06
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