Ladungen, Wechselwirkungen und Teilchen

Die Frage, welche fundamentalen Prinzipien den Aufbau der Materie unseres Universums bestimmen und was sie „im Innersten zusammenhält“, ist seit jeher Gegenstand der Neugier und des Forschungsdrangs der Menschen. Das vorliegende Unterrichtsmaterial möchte Sie und Ihre Schüler in die faszinierende Welt der Teilchenphysik mitnehmen, um einige Antworten auf diese Frage zu finden. Die Inhalte lassen sich in Form eines Spiralcurriculums behandeln, so dass eine wiederkehrende Beschäftigung mit den grundlegenden Konzepten der Elementarteilchenphysik im Physikunterricht in differenzierter Form und Tiefe, in unterschiedlichem Umfang, auf sich steigerndem Niveau und auf der Grundlage unterschiedlicher Vorkenntnisse möglich ist. So können wesentliche Inhalte zu den zentralen Begriffen „Ladungen, Wechselwirkungen und Elementarteilchen“ vermittelt werden. Der Band wird durch Informationen für Lehrkräfte und Aufgaben mit Lösungen abgerundet

Forschungsmethoden

Das heutige Wissen über den Aufbau von Materie und die Entwicklung des Universums kurz nach dem Urknall beruht auf Erkenntnissen, die mit Hilfe von Teilchenbeschleunigern und -detektoren gewonnen wurden. Das vorliegende Unterrichtsmaterial bietet Ihnen und Ihren Schülern einen Einblick in die Forschungsmethoden der experimentellen Teilchenphysik. In den KAPITELN 1 und 2 werden zunächst einige Hintergrundinformationen für Lehrkräfte gegeben. Dazu gehören Anknüpfungspunkte an den Lehrplan, benötigte Vorkenntnisse der Schüler, Lernziele sowie methodische und fachliche Hinweise. KAPITEL 3 befasst sich mit den Zielen der aktuellen experimentellen Teilchenphysik-Forschung, wie sie am LHC des CERN in Genf betrieben wird. In zwei getrennten Abschnitten werden Teilchenbeschleuniger und Teilchendetektoren eingeführt. Jeder Abschnitt endet mit Fragen zur Selbstkontrolle. Daran schließt sich jeweils ein Kapitel mit Aufgaben an