Vorstellungen zu Atomen und Quanten. R. Erb 1
|
|
- Volker Steinmann
- vor 7 Jahren
- Abrufe
Transkript
1 Vorstellungen zu Atomen und Quanten R. Erb 1
2 Atomvorstellung gehört zur Schul- und Allgemeinbildung. Quantenphysikalische Vorstellungen gehören nicht zur Allgemeinbildung und nur bedingt zur Schulbildung. R. Erb 2
3 Mythisch religiöses Weltbild Aristoteles Mechanistisches Weltbild Newton Weltbild der modernen Physik R. Erb 3
4 aus: FCI (Force Concept Inventory) R. Erb 4
5 Mythisch religiöses Weltbild Mechanistisches Weltbild Aristoteles Atomvorstellung Sekundarstufe I Weltbild der modernen Physik Newton Quantenphysik Sek.II 11 R. Erb 5
6 Nationale Bildungsstandards Physik für den mittleren Schulabschluss Kompetenzbereiche Basiskonzepte: Materie, Wechselwirkung, Systeme, Energie R. Erb 6
7 Basiskonzepte: Materie, Wechselwirkung, Systeme, Energie R. Erb 7
8 Anforderungsbereiche Wissen Verstehen R. Erb 8
9 atomare Struktur Diffusion Gesetz der multiplen Proportionen Brown sche Molekularbewegung Öltröpfchenversuch R. Erb 9
10 Quantenphysik Photoeffekt Compton-Effekt Verschränkung (?) R. Erb 10
11 Z1 Photon 1 Photon 2 Z2 Z 12 θ 12 in Grad Z Z θ 12 in Grad R. Erb 11
12 Eigenschaften von Quantenobjekten Quantisierung: Energie kommt nicht in beliebig kleinen Mengen vor, sondern in kleinsten Portionen (genauer: wird bei der Wechselwirkung von Licht und Materie in kleinsten Portionen übertragen). Auch Größen wie Impuls und Ladung sind quantisiert. Wahrscheinlichkeiten: Für das Auftreffen eines Quantenobjekts an einer bestimmten Stelle in einem bestimmten Zeitintervall kann nur eine Wahrscheinlichkeit angegeben werden. Fundamentalprinzip: Quanten zeigen Interferenz, wenn sie auf mehreren Wegen zum Empfänger gelangen können und keine Information darüber möglich ist, welchen Weg sie genommen haben. Verschränkung: Ein System aus zwei Quantenobjekten kann verschränkt sein. Die Messung eines Zustands von einem der beiden Quantenobjekte gibt dann Auskunft über den Zustand des zweiten, auch wenn sich die beiden Objekte weit voneinander entfernt haben. R. Erb 12
13 Wie soll der Übergang von der klassischen zur Quantenphysik im Physikunterricht erfolgen? Behutsame Weiterentwicklung ermöglichen Verdeutlichen, dass Quantenobjekte Eigenschaften haben, die es auch in der klassischen Physik gibt; z. B. wie Wellen Interferenz zeigen. Übergang oder Wechsel? Tiefe des Wechsels betonen Verdeutlichen, dass Quantenobjekte Eigenschaften haben, die es in der klassischen Physik nicht gibt; z. B. die Quantisierung bestimmter Größen. R. Erb 13
14 Elektronen Übergang oder Wechsel? An welchem Beispiel soll das Neue der Quantenphysik aufgezeigt werden? Aus dem Physikunterricht zuvor schon als Ladungsträger ( Teilchen ) bekannt (Millikan 1909). Licht (Photonen) Aus dem Physikunterricht zuvor schon als (elektromagnetische) Welle bekannt. R. Erb 14
15 Grundproblem Schülerinnen und Schüler lernen die Sätze, die zur Quantenphysik gehören, aber rekonstruieren nicht das Konzept. Michael Lichtfeldt. Schülervorstellungen in der Quantenphysik und ihre möglichen Veränderungen durch Unterricht Heute: Neue Medien, neue Experimente? Die Quantenphysik erscheint Schülerinnen und Schülern nicht zwingend notwendig: Die Interferenzfähigkeit von Elektronen verblasst vor dem Bild eines klassischen Teilchens. Die Interferenzfähigkeit von Licht kann mit klassischen Wellen erklärt werden. Die Quantisierung der Lichtenergie erschließt sich nur umständlich (Photoeffekt, Single-Photon-Counting). Bewusster Wechsel Die Gefahr, das Elektron als klassisches Teilchen anzusehen, wiegt schwerer. R. Erb 15
16 Empirische Studien zur Atomvorstellung Novick und Nussbaum 1981, Rennström 1981, Pfundt 1981, Andersson 1990, Lichtfeldt 1992 u. a. Ergebnisse: Ein großer Teil der untersuchten Schüler (ca. zwei Drittel) hat die atomare Struktur der Materie nicht verinnerlicht und hängt der Kontinuumstheorie an, z. T. angereichert mit Elementen der Atomtheorie. R. Erb 16
17 Studierendenbefragung 134 Zweitsemester, Fragebogen mit 8 Items zur Atomvorstellung 1. Sie haben ein geschlossenes Gefäß mit Wasser vor sich. Welche der folgenden Vorstellungen ist Ihrer Meinung nach richtig? a) Wasser ist eine dünne Substanz, die das gesamte Gefäß gleichmäßig ausfüllt. Sie besteht nicht aus irgendwelchen kleinen Bausteinen. b) Wasser besteht aus Wassermolekülen. Zwischen den Wassermolekülen befindet sich Luft. c) Wasser ist nichts weiter als eine große Menge von Wassermolekülen, und es befindet sich nichts zwischen den Wassermolekülen. d) Ich kann mich für keine dieser Aussagen entscheiden. R. Erb 17
18 Item 1 90 Häufigkeit a b c d Ausprägung Kontinuum Moleküle im Kontinuum Moleküle keine Aussage R. Erb 18
19 Item 1-4 & 6-8 Häufigkeit in P roz ent keine Vorstellung Kontinuum richtige Atomvorstellung Mischvorstellung R. Erb 19
20 Rainer Müller: Münchener Internetprojekt zur Lehrerfortbildung in Quantenmechanik (MILQ) auch: Müller, Rainer (2003). Quantenphysik in der Schule. Berlin: Logos, Josef Küblbeck: Wesenszüge Küblbeck, Josef (2004). Was ist wesentlich an der Quantenphysik? In: Praxis der Naturwissenschaften Physik in der Schule, 53/1, 2-4. Berliner Konzeption Helmut Fischler. Quantenphysik in der Schule, Weitgehend voraussetzungsfreie Modellbildung: Zeigerformalismus Erb, Roger (1994). Optik mit Lichtwegen. Magdeburg: westarp Bader, Franz (1996). Eine Quantenwelt ohne Dualismus. Hannover: Schroedel Werner, Johannes (2000). Vom Licht zum Atom: ein Unterrichtskonzept zur Quantenphysik unter Nutzung des Zeigermodells. Berlin: Logos. > Projekte > Material R. Erb 20
Einführung in die Quantenphysik mit Licht R. Erb
Einführung in die Quantenphysik mit Licht R. Erb 1 Quantenphysik: Problemstellung Um die Jahrhundertwende und in den ersten Jahrzehnten des 20. Jahrhunderts zeigten überraschenderweise viele (...) Entdeckungen,
MehrVorbemerkung. 1 Inhalt der Unterrichtseinheiten. Lutz Schön, Johannes Werner
Vom Licht zum Atom 1 Vom Licht zum Atom Lutz Schön, Johannes Werner (aus: R. Brechel (Hrsg.). Zur Didaktik der Physik und Chemie: Probleme und Perspektiven. Vorträge auf der Tagung für Didaktik der Physik
MehrSchülervorstellungen in der Quantenphysik
Michael Lichtfeldt Schülervorstellungen in der Quantenphysik und ihre möglichen Veränderungen durch Unterricht Naturwissenschaften und Unterricht Didaktik im Gespräch, Band 15 W/ WESTARP WISSENSCHAFTEN
MehrGott und die Quantenphysik
Gott und die Quantenphysik Andreas Neyer andreas.neyer@tu-dortmund.de Übersicht 1. Gott und die Quantenphysik: Begriffsbestimmungen 2. Prinzipien der klassischen Physik und der Quantenphysik 3. Die Quantenphysik
MehrGrundfakten
WQPK: Würzburger QuantenphysikKonzept www.forphys.de Bild Didaktisches Konzept zur Quantenphysik an der Schule Grundfakten Lautrach 2015-1 A1 Un-be-stimmtheit Ein Q-Obj. ist Träger ( hat ) einiger weniger
MehrDie Wesenszüge der Quantenphysik unterrichten
Die Wesenszüge der Quantenphysik unterrichten Rainer Müller TU Braunschweig Osnabrück, 12. 9. 2007 1. Traditionelle Unterrichtsinhalte Inhaltsübersicht aus einem LK-Schulbuch: Schwerpunkt: (Bohr-)Atomphysik
MehrLehren und Lernen von Quantenphysik in Gymnasium und Lehrerfortbildung
Lehren und Lernen von Quantenphysik in Gymnasium und Lehrerfortbildung Wien, 23.04.2009 Münchener Internetprojekt zur Lehrerfortbildung in Quantenmechanik Unterrichtskonzept zur Quantenphysik in der 6.
MehrSchulinternen Lehrplan zum Kernlehrplan für die gymnasiale Oberstufe Physik
Schulinternen Lehrplan zum Kernlehrplan für die gymnasiale Oberstufe Physik 1 Stand: 16.05.2014 2.1.1 Übersichtsraster Unterrichtsvorhaben Unterrichtsvorhaben der Einführungsphase Physik und Sport / Verkehr
MehrSimulation verschränkter Photonen
Physik und Didaktik in Schule und Hochschule PhyDid 2/8 (2009), S. 58-64 Simulation verschränkter Photonen Roger Erb Pädagogische Hochschule Schwäbisch Gmünd, Oberbettringer Str. 200, 73525 Schwäbisch
MehrJürgen Audretsch (Hrsg.) Verschränkte Welt. Faszination der Quanten WILEY-VCH
Jürgen Audretsch (Hrsg.) Verschränkte Welt Faszination der Quanten WILEY-VCH Die Autoren Vorwort XI XIII 1 Blick in die Quantenwelt I: Grundlegende Phänomene und Konzepte 1 Jürgen Audretsch 1-1 Einleitung
MehrDer Welle-Teilchen-Dualismus
Quantenphysik Der Welle-Teilchen-Dualismus Welle-Teilchen-Dualismus http://bluesky.blogg.de/2005/05/03/fachbegriffe-der-modernen-physik-ix/ Welle-Teilchen-Dualismus Alles ist gleichzeitig Welle und Teilchen.
MehrQuantenphysik in der Jahrgangsstufe 10
I. PHYSIKALISCHES INSTITUT IA & MINT-L⁴@RWTH Quantenphysik in der Jahrgangsstufe 10 Workshop der Heisenberg-Gesellschaft Schloss Waldthausen 8. 10.07.2016 Dr. Bernadette Schorn I. Physikalisches Institut
MehrEinführung in die Quantenphysik
Einführung in die Quantenphysik Klassische Optik Der lichtelektrische Effekt Effekte elektromagnetischer Strahlung Kopenhagen-Interpretation Elektronen Quantenphysik und klassische Physik Atomphysik Klassische
MehrEinführung in die Quantentheorie der Atome und Photonen
Einführung in die Quantentheorie der Atome und Photonen 23.04.2005 Jörg Evers Max-Planck-Institut für Kernphysik, Heidelberg Quantenmechanik Was ist das eigentlich? Physikalische Theorie Hauptsächlich
Mehr1.2 Grenzen der klassischen Physik Michael Buballa 1
1.2 Grenzen der klassischen Physik 23.04.2013 Michael Buballa 1 1.2 Grenzen der klassischen Physik Die Konzepte klassischer Teilchen und Wellen haben ihren Ursprung in unserer Alltagserfahrung, z.b. Teilchen:
MehrKlassische Physik - Quantenpysik
Klassische Physik - Quantenpysik Elektronenfalle aus 40 Eisen- Atomen auf einer Kupfer Oberfläche www.almaden.ibm.com Klassische Physik um 1900 Teilchen und Wellen Rastertunnelmikroskop Wechselwirkungsfreie
MehrBildung einer Quantentheorie im Physik-Unterricht der Oberstufe Zusammenfassung:
Bildung einer Quantentheorie im Physik-Unterricht der Oberstufe Zusammenfassung: In vielen Lehrplänen ist für die Physik des 20. Jahrhunderts nur wenig Raum vorgesehen, im Abitur findet man kaum Aufgaben
Mehrmilq Quantenphysik in der Schule
Institut für Fachdidaktik der Naturwissenschaften Abteilung Physik und Physikdidaktik Platzhalter für Bild, Bild auf Titelfolie hinter das Logo einsetzen milq Quantenphysik in der Schule Rainer Müller
MehrPhysik. Carl-von-Ossietzky-Gymnasium Bonn Schulinternes Curriculum. Jahrgangstufe 6. Jahrgangsstufe 8. Materialhinweise: Unterrichtsvorhaben:
Jahrgangsstufe 8 Jahrgangstufe 6 Einführung in die Grundlagen des Faches Das Licht und der Schatten Temperatur und Energie Elektrische Stromkreise UV 5: Schall Impulse 1 (Klett-Verlag, Stuttgart) SchwerpunkteSach-,
MehrSchulinterner Lehrplan zum Kernlehrplan für die gymnasiale Oberstufe des Städt. Steinbart-Gymnasiums. Physik
Schulinterner Lehrplan zum Kernlehrplan für die gymnasiale Oberstufe des Städt. Steinbart-Gymnasiums Physik 1 Die Fachgruppe Physik im Steinbart-Gymnasium Das Steinbart-Gymnasium befindet sich im Duisburger
MehrQuantenobjekte Welle? Teilchen?
1 Quantenobjekte Welle? Teilchen? Bezug zu den Schwerpunkten / RRL Fragestellung(en) Experiment(e) Hintergrund Benutze die Links, um zu den einzelnen Kategorien zu gelangen! Simulationen Übungen / Aufgaben
MehrSchulinterner Lehrplan (Übersichtsraster) des Joseph-Haydn-Gymnasiums Senden zum Kernlehrplan für die gymnasiale Oberstufe. Physik
Schulinterner Lehrplan (Übersichtsraster) des Joseph-Haydn-Gymnasiums Senden zum Kernlehrplan für die gymnasiale Oberstufe Physik 1 Die Fachgruppe Physik am JHG Senden Das Joseph-Haydn-Gymnasium ist das
Mehr= 6,63 10 J s 8. (die Plancksche Konstante):
35 Photonen und Materiefelder 35.1 Das Photon: Teilchen des Lichts Die Quantenphysik: viele Größen treten nur in ganzzahligen Vielfachen von bestimmten kleinsten Beträgen (elementaren Einheiten) auf: diese
MehrPhysik. Überblick über die Themen der Oberstufe. Unterrichtsvorhaben der Einführungsphase (EF) GRUNDKURS
Physik Unterrichtsvorhaben der Einführungsphase (EF) GRUNDKURS Physik in Sport und Verkehr Wie lassen sich Bewegungen vermessen und analysieren? Bewegungsvorgänge im alltäglichen Leben Auf dem Weg in den
MehrWissenschaft und Spiritualität
Wissenschaft und Spiritualität Andreas Neyer andreas.neyer@tu-dortmund.de Übersicht 1. Grundsätzliches zum Verhältnis von Wissenschaft und Spiritualität 2. Die Quantenphysik als Brücke zwischen der Welt
MehrUnterrichtsmaterialien in digitaler und in gedruckter Form. Auszug aus: Der Knaller-Test. Das komplette Material finden Sie hier: School-Scout.
Unterrichtsmaterialien in digitaler und in gedruckter Form Auszug aus: Der Knaller-Test Das komplette Material finden Sie hier: School-Scout.de 8. Der Knaller-Test 1 von 22 Der Knaller-Test ein grundlegendes
MehrUnterrichtshilfen für die Komplementarität
Quantenphysik in elementaren Portionen, Karlsruhe, 12.11. 13.11.2007 Unterrichtshilfen für die Komplementarität Dr. Josef Küblbeck Staatliches Seminar Stuttgart II Mörike-Gymnasium Ludwigsburg j.kueblbeck@gmx.de
Mehr27. Wärmestrahlung. rmestrahlung, Quantenmechanik
24. Vorlesung EP 27. Wärmestrahlung rmestrahlung, Quantenmechanik V. STRAHLUNG, ATOME, KERNE 27. Wärmestrahlung, Quantenmechanik Photometrie Plancksches Strahlungsgesetz Welle/Teilchen Dualismus für Strahlung
MehrDie Macht und Ohnmacht der Quantenwelt
Die Macht und Ohnmacht der Quantenwelt Prof. Dr. Sebastian Eggert Tag der Physik, TU Kaiserslautern, 5. Dezember 2015 Quantenmechanik heute Quanteninformatik Ultrakalte Quantengase Supraleitung und Vielteilchenphysik
MehrExperimentelle Betrachtung Theoretische Betrachtung. Photoeffekt. 9. April 2012
9. April 2012 Inhalt Experimentelle Betrachtung 1 Experimentelle Betrachtung 2 Einleitung Experimentelle Betrachtung Photoelektrischer Effekt beschreibt drei verschiedene Arten von Wechselwirkung von Photonen
MehrVom Doppelspalt zum Quantencomputer
Vom Doppelspalt zum Quantencomputer Aktuelle Physik in der Schule Herbert Rubin Aufbau der Lerneinheit Vorstellungen von Licht Huygens Newton Young 1704 1678 1804 Linienspektren Äusserer Photoeffekt Hallwachs-Effekt
MehrQuantenobjekte. 1. Beschuss des Doppelspalts mit klassischen Teilchen
QUANTENPHYSIK Der Physik-Nobelpreisträger Richard P. Feynman versuchte einem breiten Publikum die Besonderheiten der quantenphysikalischen Objekte wie Photon und Elektron an der einfachen Versuchsanordnung
MehrZur Idee der Quantenkryptographie: Abhörsicher kommunizieren?!
Zur Idee der Quantenkryptographie: Abhörsicher kommunizieren?! Institut für Theoretische Physik Universität Wien Quantenphysik: beschreibt das Verhalten von Teilchen, wie Elektronen, Protonen, Neutronen,
MehrPhysik III. Mit 154 Bildern und 13 Tabellen
Physik III Optik, Quantenphänomene und Aufbau der Atome Einfuhrungskurs für Studierende der Naturwissenschaften und Elektrotechnik von Wolfgang Zinth und Hans-Joachim Körner 2., verbesserte Auflage Mit
MehrSchulinterner Lehrplan zum Kernlehrplan für die gymnasiale Oberstufe am Gymnasium Wanne. Physik
Schulinterner Lehrplan zum Kernlehrplan für die gymnasiale Oberstufe am Gymnasium Wanne Physik 1 Einführungsphase Übersichtsraster Unterrichtsvorhaben Unterrichtsvorhaben der Einführungsphase Kontext und
Mehr2. PHYSIK ALS THEORIEGELEITETE ERFAHRUNGSWISSENSCHAFT 3. FORMALISIERUNG UND MATHEMATISIERUNG IN DER PHYSIK
Bildungsplan Physik Synopse der Bildungsstandards Kl. 8, 10 und 12 Kursiv: Kennzeichen für unterschiedliches Niveau; Unterstreichung: Kennzeichen für neu hinzugekommene Inhalte; Unterlegt: qualitativ Klasse
MehrKlassische Mechanik. Elektrodynamik. Thermodynamik. Der Stand der Physik am Beginn des 20. Jahrhunderts. Relativitätstheorie?
Der Stand der Physik am Beginn des 20. Jahrhunderts Klassische Mechanik Newton-Axiome Relativitätstheorie? Maxwell-Gleichungen ok Elektrodynamik Thermodynamik Hauptsätze der Therm. Quantentheorie S.Alexandrova
MehrSicherheit durch Selber Lösen
Sicherheit durch Selber Lösen Dieses Übungsblatt soll Ihnen zeigen, dass Sie Kompetenzen in der Quantenphysik haben, Ihnen also Sicherheit geben. Ihre Antwort wird natürlich nicht eingesammelt. Sie bekommen
MehrVon der Kerze zum Laser: Die Physik der Lichtquanten
Von der Kerze zum Laser: Die Physik der Lichtquanten Jörg Weber Institut für Angewandte Physik/Halbleiterphysik Technische Universität Dresden Was ist Licht? Wie entsteht Licht? Anwendungen und offene
MehrKräfte und Bewegungen Energie und Impuls. Gravitation Kräfte und Bewegungen Energie und Impuls
Die Fachgruppe Physik am Luisen-Gymnasium hat aufgrund des vorliegenden und zum 01.August 2014 in Kraft getretenen Kernlehrplanes für die gymnasiale Oberstufe im Fach Physik die folgenden Unterrichtsvorhaben,
MehrWas sind Quantenobjekte?
Quantenobjekte Was sind Quantenobjekte? Die Quantentheorie beschreibt das Verhalten von Quantenobjekten in Raum und Zeit. Als Quantenobjekte oder Mikroteilchen werden in der Physik Objekte bezeichnet,
MehrQuantenphysik. oder: Die Wissenschaft vom Geist in dermaterie
Quantenphysik oder: Die Wissenschaft vom Geist in dermaterie materiell sichtbar lokal (Ort) begreifbare Teilchen faktische Realität nicht-materiell un-sichtbar nicht-lokal (keinen Ort) nur Möglichkeiten
MehrGeschwister-Scholl-Gymnasium Unna Schulinterner Lehrplan Einführungsphase
Schulinterner Lehrplan Einführungsphase Physik und Straßenverker Wie lassen sich Bewegungen vermessen und analysieren? Auf dem Weg in den Weltraum Wie kommt man zu physikalischen Erkenntnissen über unser
MehrSchulbücher, Themen- und Arbeitshefte für den Physikunterricht (Sekundarstufe II) (ohne Reihenfolge)
Schulbücher, Themen- und Arbeitshefte für den Physikunterricht (Sekundarstufe II) (ohne Reihenfolge) Schulbuch Themen Klasse 11 Verlag: Klett 2002 3-12-772510-8 Kinematik Dynamik Elektrisches Feld modell
MehrFachcurriculum Physik
Fachcurriculum Physik 1. Physik als Naturbetrachtung unter bestimmten Aspekten zwischen Beobachtung und physikalischer Erklärung unterscheiden zwischen der Erfahrungswelt und deren physikalischer Beschreibung
MehrDIE VERBESSERUNG DER LEHRAMTSAUSBILDUNG IN DER QUANTENPHYSIK
Fakultät Mathematik und Naturwissenschaften Professur für Didaktik der Physik DIE VERBESSERUNG DER LEHRAMTSAUSBILDUNG IN DER QUANTENPHYSIK Matthias Schöne, Gesche Pospiech Schüler sollten nicht nur jahrhundertealte
Mehr27. Wärmestrahlung. rmestrahlung, Quantenmechanik
25. Vorlesung EP 27. Wärmestrahlung V. STRAHLUNG, ATOME, KERNE 27. Wä (Fortsetzung) Photometrie Plancksches Strahlungsgesetz Welle/Teilchen Dualismus für Strahlung und Materie Versuche: Quadratisches Abstandsgesetz
MehrDie seltsame Welt der Quanten
Saturday Morning Physics Die seltsame Welt der Quanten Wie spielt Gott sein Würfelspiel? 12. 11. 2005 Gernot Alber und Gerhard Birkl Institut für Angewandte Physik Technische Universität Darmstadt gernot.alber@physik.tu-darmstadt.de
Mehr1Raum-Zeit-Materie-Wechselwirkungen
1Raum-Zeit-Materie-Wechselwirkungen 1. 11 1.1 Der Raum 1.2 Raum und Metermaß 1.3 Die Zeit 1.4 Materie 1.5 Wechselwirkungen 1.1 Der Raum Wir sehen: Neben-, Über- und Hintereinander von Gegenständen Objektive
MehrPROBLEME AUS DER PHYSIK
Helmut Vogel PROBLEME AUS DER PHYSIK Aufgaben und Lösungen zur 16. Auflage von Gerthsen Kneser Vogel Physik Mit über 1100 Aufgaben, 158 Abbildungen und 16 Tabellen Springer-Verlag Berlin Heidelberg New
MehrPhysik. Schuleigenes Kerncurriculum. Klasse Kepler-Gymnasium Freudenstadt. Schwingungen und Wellen. Elektrodynamik: Felder und Induktion
1 Klasse 11+12 Elektrodynamik: Felder und Induktion Einführung in die Kursstufe Felder Analogien zwischen Gravitationsfeld, Magnetfeld und elektrischem Feld Eigenschaften, Visualisierung und Beschreibung
MehrVisualisierungen ein Schlüssel zu moderner Quantenphysik
Visualisierungen ein Schlüssel zu moderner Quantenphysik Prof. Dr. Stefan Heusler, Institut für Didaktik der Physik, Universität Münster Schloß Lautrach, 12.7.2014 Prolog: Vergleich von Sprachebenen bei
MehrFakultät Mathematik und Naturwissenschaften Fachrichtung Physik Didaktik der Physik. Verbesserung der Lehramtsausbildung im Bereich Quantenphysik
Fakultät Mathematik und Naturwissenschaften Fachrichtung Physik Didaktik der Physik Verbesserung der Lehramtsausbildung im Bereich Quantenphysik Motivation Quantenphysik ist ein wichtiger Teil der physikalischen
MehrInhalt. Didaktische und Methodische Hinweise. Kompetenzen. Kontext: Erforschung des Lichts
Kontext: Erforschung des Lichts Leitfrage: Wie kann das Verhalten von Licht beschrieben und erklärt werden? liche Schwerpunkte: Die Erforschung des Lichts als Grundlage zur Beschreibung mittels Modellvorstellungen
MehrInterferenz makroskopischer Objekte. Vortragender: Johannes Haupt
Interferenz makroskopischer Objekte Vortragender: Johannes Haupt 508385 1 Inhalt 1. Motivation 2. Geschichtliche Einführung 3. Experiment 3.1. Aufbau 3.2. Resultate 4. Thermische Strahlung 4.1. Grundidee
Mehr23. Vorlesung EP. IV Optik 26. Beugung (Wellenoptik) V Strahlung, Atome, Kerne 27. Wärmestrahlung und Quantenmechanik
23. Vorlesung EP IV Optik 26. Beugung (Wellenoptik) V Strahlung, Atome, Kerne 27. Wärmestrahlung und Quantenmechanik Strahlung: Stoff der Optik, Wärme-, Elektrizitätslehre u. Quantenphysik Photometrie
MehrDas Münchner Internetprojekt zur Lehrerfortbildung (milq) in der 10. Klasse
Das Münchner Internetprojekt zur Lehrerfortbildung (milq) in der 10. Klasse Bernadette Schorn und Hartmut Wiesner Technische Universität Dresden Ludwig-Maximilians-Universität München Workshop der Heisenberg-Gesellschaft
MehrGegenüberstellung. KLP Gy/Ge. LP Gy/Ge
Gegenüberstellung KLP Gy/Ge LP Gy/Ge KLP und bisheriger LP Bisheriger LP mit optionalen Inhalten KLP obligatorisch Gegenüberstellung Obligatorik Quantenobjekte (Q1 GK) Basiskonzept Wechselwirkung Bewegung
MehrQuantenteleportation
Unbekannter Zustand, Alice, EPR Paar, Bob (v.l.n.r.) Alices Bell Measurement Quantenteleportation Klassische Kommunikation Bobs unitäre Transformation Eine Arbeit verfasst von: E. Angerer, J. Kröpfl, V.
MehrQuantenmechanik, Paradoxien und Deutungen
8. März 2006 Es gibt keine Paradoxien in der Quantenmechanik! Die Wellenfunktion Messung und Unschärfe Verschränkung Die Wellenfunktion System wird durch Wellenfunktion beschrieben Diese kann man überlagern
MehrVorlesung 3: Das Photon
Vorlesung 3: Das Photon Roter Faden: Eigenschaften des Photons Photoeffekt Comptonstreuung ->VL3 Gravitation Plancksche Temperaturstrahlung ->VL4 Folien auf dem Web: http://www-ekp.physik.uni-karlsruhe.de/~deboer/
MehrZusätze zu dem Artikel:
Zusätze zu dem Artikel: Beurteilung von Formeln durch Schüler eine Fragebogen-Untersuchung Alexander Strahl 1 Mathias Mohr 1 Ulf Schleusner 1 Rainer Müller 1 1 TU-Braunschweig/IFdN-Physikdidaktik Artikel
Mehr2.8.1 Modul Physik I: Dynamik der Teilchen und Teilchensysteme. Die Studiendekanin/der Studiendekan des Fachbereichs Physik.
2.8 Nebenfach Physik 2.8.1 Modul Physik I: Dynamik der Teilchen und Teilchensysteme Status Wahlpflichtmodul. Modulverantwortliche(r) Die Studiendekanin/der Studiendekan des Fachbereichs Physik. Modulbestandteile
MehrDie statistischen Aussagen der Quantentheorie
Kapitel 4 Die statistischen Aussagen der Quantentheorie 4.1 Doppelspaltexperiment mit Licht Ein Experiment, das in den nachfolgenden Kapiteln immer wieder betrachtet werden wird, ist das aus der Optik
MehrDas Erlanger Konzept zur Quantenphysik
Das Erlanger Konzept zur Quantenphysik Jan-Peter Meyn jan-peter.meyn@physik.uni-erlangen.de 1. Motivation: Physik des 21. Jahrhunderts 2. Moderner Physikunterricht mit Quanten 3. Das Photon als Quantenobjekt
MehrVortragsthema: Die Unschärferelationen Ort/Impuls Energie/Zeit. An einigen Beispielen erläutern
Vortragsthema: Die Unschärferelationen Ort/Impuls Energie/Zeit An einigen Beispielen erläutern 5. Das Photon: Welle und Teilchen 5.4. Die Plancksche Strahlungsformel Wichtige Punkte: u( ν, T ) = 8πh c
MehrBellsche Ungleichungen oder existiert Einstein s spukhafte Fernwirkung wirklich?
Kapitel 1 Bellsche Ungleichungen oder existiert Einstein s spukhafte Fernwirkung wirklich? Hier betrachten wir ein Gedankenexperiment, das bereits in unterschiedlichster Weise realisiert wurde, und uns
MehrIm folgenden Kapitel soll nun die Teilcheneigenschaften des Lichts untersucht werden.
9. Quantenphysik Albert Einstein entwickelte Anfang des 20. Jahrhunderts seine spezielle und allgemeine Relativitätstheorie für die er bis heute bekannt ist. Zur gleichen Zeit leistete Einstein jedoch
MehrPN 2 Einführung in die Experimentalphysik für Chemiker
PN 2 Einführung in die Experimentalphysik für Chemiker 9. Vorlesung 13.6.08 Evelyn Plötz, Thomas Schmierer, Gunnar Spieß, Peter Gilch Lehrstuhl für BioMolekulare Optik Department für Physik Ludwig-Maximilians-Universität
MehrElemente der Quantenmechanik III 9.1. Schrödingergleichung mit beliebigem Potential 9.2. Harmonischer Oszillator 9.3. Drehimpulsoperator
VL 8 VL8. VL9. VL10. Das Wasserstoffatom in der klass. Mechanik 8.1. Emissions- und Absorptionsspektren der Atome 8.2. Quantelung der Energie (Frank-Hertz Versuch) 8.3. Bohrsches Atommodell 8.4. Spektren
MehrTheoretische Physik fürs Lehramt: L2
Theoretische Physik fürs Lehramt: L2 Beatrix C. Hiesmayr Faculty of Physics, University Vienna Beatrix.Hiesmayr@univie.ac.at WS 2015 Kapitel 1 Bellsche Ungleichungen oder existiert Einstein s spukhafte
MehrDer Photoelektrische Effekt
Der Photoelektrische Effekt Anna-Maria Klingenböck und Sarah Langer 16.10.2012 Inhaltsverzeichnis 1 Das Licht Welle oder Teilchen? 1 2 Eine einfache Variante 2 3 Versuchsaufbau 3 3.1 1. Versuch...............................
MehrQuantenphysik in elementaren Portionen, Karlsruhe, Komplementarität
Quantenphysik in elementaren Portionen, Karlsruhe, 12.11. 13.11.2007 Komplementarität Quantenphysik in elementaren Portionen, Karlsruhe, 5.3. 6.3.2007 Komplementarität beim Interferometer Dr. Josef Küblbeck
MehrQuantenmechanik& Wahrscheinlichkeit. Der liebe Gott würfelt nicht! Albert Einstein um 1923
Quantenmechanik& Wahrscheinlichkeit Der liebe Gott würfelt nicht! Albert Einstein um 1923 Quantenmechanik& Wahrscheinlichkeit Der liebe Gott würfelt nicht! Albert Einstein um 1923 Mit diesem Ausspruch
MehrSymposium Rödermark, 11. Okt. 14 Profil Naturphilosophie: Quantenphysik verstehen
Symposium Rödermark, 11. Okt. 14 Profil Naturphilosophie: Quantenphysik verstehen Michael Esfeld Université de Lausanne Michael-Andreas.Esfeld@unil.ch 1 Naturphilosophie Aristoteles (4. Jhr. v.chr.): physis:
MehrPhysik im Sachunterricht? Schülervorstellungen und kumulatives Lernen.
Physik im Sachunterricht? Schülervorstellungen und kumulatives Lernen Verlauf des Workshops 1. Teil: Physikalisches Erfahrungsfeld: Wetter Warum sind Schülervorstellungen so wichtig? Wofür sind grundlegende
MehrEntwicklung der Atommodelle
Entwicklung der Atommodelle Entwicklung der Atommodelle Demokrit 460 v Chr. Nur scheinbar hat ein Ding eine Farbe, nur scheinbar ist es süß oder bitter; in Wirklichkeit gibt es nur Atome im leeren Raum.
Mehrmilq Quantenphysik in der Schule
Institut für Fachdidaktik der Naturwissenschaften Abteilung Physik und Physikdidaktik Platzhalter für Bild, Bild auf Titelfolie hinter das Logo einsetzen Rainer Müller Regensburg, 15. 3. 2013 milq Quantenphysik
MehrFachcurriculum Physik JS (4-stündig)
Fachcurriculum Physik JS (4-stündig) 1. Physik als Naturbetrachtung unter bestimmten Aspekten zwischen Beobachtung und physikalischer Erklärung unterscheiden zwischen der Erfahrungswelt und deren physikalischer
MehrVORSCHLAG FÜR EINEN SCHULINTERNEN LEHRPLAN PHYSIK
Bezirksregierung Düsseldorf Fachaufsicht Physik LRSD Stirba VORSCHLAG FÜR EINEN SCHULINTERNEN LEHRPLAN PHYSIK INHALTSFELDER IM GRUNDKURS UND IM LEISTUNGSKURS- VORSCHLAG EF 1 Mechanik Q1.1 2 Quantenobjekte
MehrFazit: Wellen haben Teilchencharakter
Die Vorgeschichte Maxwell 1865 sagt elektromagnetische Wellen vorher Hertz 1886 beobachtet verstärkten Funkenüberschlag unter Lichteinstrahlung Hallwachs 1888 studiert den photoelektrischen Effekt systematisch
MehrFeynman Vorlesungen über Physik
Feynman Vorlesungen über Physik Band llhouantenmechanik. Definitive Edition von Richard R Feynman, Robert B. Leighton und Matthew Sands 5., verbesserte Auflage Mit 192 Bildern und 22Tabellen Oldenbourg
MehrÜber die Welt der Quantentheorie
Über die Welt der Quantentheorie Franz Embacher http://homepage.univie.ac.at/franz.embacher/ franz.embacher@univie.ac.at Fakultät für Physik Universität Wien Vortrag am Veranstaltungstag im Rahmen der
MehrDie klassische Welt. Jochen Hub. Akademie Rot an der Rot, August Die klassische Welt p.1
Die klassische Welt Akademie Rot an der Rot, August 2004. Jochen Hub Die klassische Welt p.1 Quantenphysik klassische Physik klassische Physik als Grenzfall der Quantenphysik? Analog zu Relativistische
MehrPhysik 4 stdg. Bildungsplan für die Jahrgangst. 1 und 2. Erweiterungen + Anbindungen. Std. Kompetenz Pflichtinhalte 1 2 Bemerkungen
Hinweis: Alle Inhalte der Bildungsstandards für die Klassen 7 10 sind auch im Bildungsstandard für die Jahrgangsstufen 1 und 2 aufgeführt. Daher werden die Grundlagen der Bildungsstandards bis Klasse 10
MehrLichtteilchen, Quantensprünge und Materiewellen
Lichtteilchen, Quantensprünge und Materiewellen - eine experimentelle Reise in die Quantenwelt - Prof. Dr. Lutz Feld 1. Physikalisches Institut, RWTH Aachen Novembervorlesung am 24. 11. 2007 1 Worum geht
MehrErfordert die Betonung des Kompetenzbegriffs eine andere Ausbildung zukünftiger Physiklehrkräfte?
Ausrichtung des Physikunterrichts an Kompetenzen eine Neuorientierung für Schüler und Lehrer Erfordert die Betonung des Kompetenzbegriffs eine andere Ausbildung zukünftiger Physiklehrkräfte? Kompetenzen
MehrPhysik IV Einführung in die Atomistik und die Struktur der Materie
Physik IV Einführung in die Atomistik und die Struktur der Materie Sommersemester 011 Vorlesung 04 1.04.011 Physik IV - Einführung in die Atomistik Vorlesung 4 Prof. Thorsten Kröll 1.04.011 1 Versuch OH
MehrDIE VERBESSERUNG DER LEHRAMTSAUSBILDUNG IN DER QUANTENPHYSIK. Matthias Schöne, Gesche Pospiech
DIE VERBESSERUNG DER LEHRAMTSAUSBILDUNG IN DER QUANTENPHYSIK Matthias Schöne, Gesche Pospiech Lernen von Quantenphysik Ziele des Physikunterrichts Allgemeinbildung Grundlegende physikalische Theorie Formung
MehrEinführung in die Physik für Maschinenbauer. WS 2010/2011 Universität Rostock Heinrich Stolz Kapitel 0: Einführung
Einführung in die Physik für Maschinenbauer WS 2010/2011 Universität Rostock Heinrich Stolz heinrich.stolz@uni-rostock.de Kapitel 0: Einführung 1 Zuerst: Fragen Physik bis Abi Leistungskurs Physik Assesmentcenter
MehrDenkrahmen der Moderne
Denkrahmen der Moderne Mechanistisches Denken! Alles was messbar ist messen! Alles in kleinste Teile zerlegen Immer Entweder-Oder Immer Ursachen finden (Galilei) (Descartes) (Aristoteles) (Newton) Realität
MehrQuantenphysik. von Stephen Gasiorowicz 9., vollständig überarbeitete und erweiterte Auflage
Quantenphysik von Stephen Gasiorowicz 9., vollständig überarbeitete und erweiterte Auflage 1 Die Entstehung der Quantenphysik 1 1.1 Die Strahlung des schwarzen Körpers 1 1.2 Der Photoeffekt 6 1.3 Der Compton-Effekt
Mehr14. Teilchen und Wellen
Inhalt 14.1 Strahlung schwarzer Körper 14.2 Der Photoeffekt 14.3 Der Comptoneffekt 14.4 Materiewellen 14.5 Interpretation von Teilchenwellen 14.6 Die Schrödingergleichung 14.7 Heisenberg sche Unschärferelation
MehrPhysik für Ingenieure
Friedhelm Kuypers Helmut Hummel Jürgen Kempf Ernst Wild Physik für Ingenieure Band 2: Elektrizität und Magnetismus, Wellen, Atom- und Kernphysik Mit 78 Beispielen und 103 Aufgaben mit ausführlichen Lösungen
MehrWesen der Quantenphysik. Aus dem Unterricht der Sek II: Zum Wesen der Quantenphysik
Aus dem Unterricht der Sek II: Zum Wesen der Quantenphysik 1 2 1. Modell und Theorie zwei Methoden der Beschreibung physikalischer Vorgänge 1.1 Die Beschreibung eines Vorgangs mit einem Modell Man kann
MehrVerschränkung und Dekohärenz
Institut für Fachdidaktik der Naturwissenschaften Abteilung Physik und Physikdidaktik Verschränkung und Dekohärenz Rainer Müller, TU Braunschweig Legitimation Ziele des Quantenphysikunterrichts Welche
MehrWESENSZÜGE VON QUANTENOBJEKTEN
WESENSZÜGE VON QUANTENOBJEKTEN Ein Bericht über Erfahrungen im Schulunterricht Josef Küblbeck Mörike-Gymnasium Ludwigsburg, Seminar Stuttgart Workshop Quantenphysik an der Schule, Heisenberg-Gesellschaft
MehrNichtlokalität das Rätsel der Verschränkung
Nichtlokalität das Rätsel der Verschränkung Spezielle Relativitätstheorie (A. Einstein, 1905) Wirkungen / Informationen können zwischen zwei Orten maximal mit der Vakuumlichtgeschwindigkeit (~300000 km/s)
Mehr