Anhang B. Fragebogen

Transkript

1 Anhang B Fragebogen

2 Teil Untersuchung Codename: Erste Teil-Untersuchung Seite 1 Bitte: Bilden Sie Sätze, die für Sie wahr sind. Beginnen Sie die Sätze mit den Satzelementen der Spalte 1 (s. Tabelle unten). Entnehmen Sie der Seite 2 angemessene Satzelemente für die Spalte 2 und 3. Ergänzen Sie damit auf dieser Seite die Spalten 2 und 3. Spalte 1 (Satzanfang) Spalte 2 (Ergänng) Spalte 3 (Begründung-O) Jeder Satzanfänge muß vervolltändigt werden Wählen Sie ein Element von Spalte 2 auf Seite 2 Wählen Sie mindestens ein Elemente von Spalte 3 auf Seite 2 Satz 1: Ein Blatt, das von einem Baum fällt Satz 2: Licht, das von einer Lichtquelle ausgesendet wird und auf einen Schirm fällt Satz 3: Ein Photon, das von einer Lichtquelle ausgesendet wird und von einem Detektor registriert wird,

3 204 Kapitel B. Fragebogen Codename: Seite 2 Spalte 1 (Satzanfang) Spalte 2 (Ergänng) Spalte 3 (Begründung-O) Jeder Satzanfang muß vervolltändigt werden Wählen Sie ein Element von Spalte 2 auf Seite 2 Wählen Sie mindestens ein Element von Spalte 3 auf Seite 2 Satz 1: Ein Blatt, das von einem Baum fällt 1 beschreibt bestimmte Bahnen, 1 weil ihm immer ein definierter Ort für jede beliebiege Zeit geschrieben werden kann. 2 weil es Teilcheneigenschaft besitzt. 3 weil es scharfe räumliche Abgreng besitzt. 4 weil es Teilchen ist. Satz 2: Licht, das von einer Lichtquelle ausgesendet wird und auf einen Schirm fällt 2 beschreibt keine bestimmten Bahnen, 5 weil ihm keiner Zeit ein definierter Ort geschrieben werden kann. 6 weil es Welleneigenschaft besitzt. 7 weil es keine scharfe räumliche Abgreng besitzt. 8 weil es Wellen ist. Satz 3: Ein Photon, das von einer Lichtquelle ausgesendet wird und von einem Detektor registriert wird, 3 kann Interferenz verursachen, 4 kann keine Interferenz verursachen, 9 weil ihm jeder Zeit nur eine Aufenthaltswahrscheinlichkeit für verschiedene Orte geschrieben werden kann. 10 weil es Teilchen- und auch Welleneigenschaft besitzt. 11 weil es weder Teilchen- noch Welleneigenschaft besitzt. 12 weil es entweder Teilchen- oder Welleneigenschaft besitzt. 13 weil es Teilchen und Wellen gleichzeitig ist. 14 weil es weder Teilchen noch Wellen ist. 15 weil entweder Teilchen oder Wellen ist. 16 (eigene Begründung)

4 205 Codename: Seite 3 Lesen Sie bitte noch einmal die vollständigen Sätze von Seite 1. Wählen Sie aus folgender Liste (s. unten Spalte 2) für jeden Satz aus Seite 1 eine Begründung aus. Schreiben Sie die Nummer der entsprechenden Begründungen in die Spalte 3 der folgenden Tabellen. Spalte 1 Sätze aus Seite 1 Spalte 2 (Begründung-E) Das ist eine sinnvolle Behauptung, weil Spalte 3 Wählen Sie eine Begründung für jeden Satz. Tragen Sie die Nummer hier ein Satz 1 (s. Seite 1) Satz 2 (s. Seite 1) Satz 3 (s. Seite 1) 1 Blätter mit Augen wahrgenommen werden können. 2 Blätter mit Augen wahrgenommen werden können. 3 Licht mit Augen wahrgenommen werden können. 4 Licht mit Augen wahrgenommen werden können. 5 Photonen mit Augen wahrgenommen werden können. 6 Photonen mit Augen wahrgenommen werden können. 7 Bahnen mit Augen wahrgenommen werden können. 8 Bahnen mit Augen wahrgenommen werden können. 9 Interferenz mit Augen wahrgenommen werden können. 10 Interferenz mit Augen wahrgenommen werden können. 11 Experimente das beweisen können. 12 keine Experimente das beweisen können. 13 eine physikalische Theorie das vorhersagen kann. 14 keine physikalische Theorie das vorhersagen kann. 15 sich das mit Teilchenvorstellung verstehen läßt. 16 sich das mit Teilchenvorstellung verstehen läßt. 17 sich das mit Wellenvorstellung verstehen läßt. 18 sich das mit Wellenvorstellung verstehen läßt. 19 (eigene Begründung). Satz 1: Satz 2: Satz 3:

5 206 Kapitel B. Fragebogen 2. Teil-Untersuchung Codename: Zweite Teil-Untersuchung Kreuzen Sie bitte an, ob die folgenden Aussagen Ihrer Meinung nach treffen oder treffen. Schirm Kugellquelle Spalt 1. Eine Kugel fliegt mit konstanter Geschwindigkeit v = 1m/s gerade durch einen Spalt auf einen 2m entfernten Schirm. Die Kugel wird dann nach dem Passieren des Spaltes nach 2s an einer Stelle auf den Schirm prallen. (Der Spalt ist so breit, dass die Kugel hindurch fliegen kann) ich weiß 1.1 Man kann den Weg der Kugel während ihres Fluges zwischen dem Spalt und dem Schirm mit bloßen Augen wahrnehmen. 1.2 Mit Hilfe einer Kamera kann man für jeden beliebigen Zeitpunkt t (0 < t < 2s) den Ort s der Kugel registrieren. 1.3 Mit Hilfe der Weg-Zeit-Funktion aus der klassischen Mechanik: s(t) = v.t (hier v = 1m/s) kann man für jeden beliebigen Zeitpunkt t der Bewegung den Ort s der Kugel genau vorherbestimmen. 1.4 Skizzieren Sie bitte im Bild oben eine mögliche Bahn für die Kugel während ihres Fluges von der Quelle bis m Schirm. Schirm Spalt Lichtquelle 2. Das Licht einer Lichtquelle passiert einen Doppelspalt und fällt auf einen Schirm. (Der Doppelspalt besitzt eine viel kleinere Spaltbreit und einen kleineren Spaltabstand als hier dargestellt ist - etwa einige Zehntel Millimeter) ich weiß 2.1 Man kann Interferenzerscheinung zwischen dem Doppelspalt und dem Schirm mit bloßen Augen wahrnehmen. 2.2 Man kann Interferenzmuster auf dem Schirm mit Hilfe von Photopapier registrieren. 2.3 Mit Hilfe bestimmter mathematischen Funktionen kann man die Intensität des Lichtes für jede beliebige Position auf dem Schirm genau vorherbestimmen. 2.4 Skizzieren Sie bitte im Bild oben, was auf dem Schirm sehen ist (Bitte markieren Sie in Ihrer Skizze die hellen bzw. dunklen Stellen).

6 207 Kreuzen Sie bitte an, ob die folgenden Aussagen Ihrer Meinung nach treffen oder treffen. Schirm Photonenquelle Spalt 3. Viele getrennte Photonen fliegen nacheinander durch einen Doppelspalt und treffen auf einen Schirm auf. (Der Spalt ist so breit, dass die Kugel hindurch fliegen kann) ich weiß 3.1 Man kann den Weg eines Photons während seines Fluges zwischen dem Spalt und dem Schirm mit bloßen Augen wahrnehmen. 3.2 Mit Hilfe bestimmter Instrumente (z.b. guter Mikroskope) kann man für jeden beliebigen Zeitpunkt t den Ort s eines Photons während seines Fluges beobachten. 3.3 Mit Hilfe mathematischer Funktionen (z.b. etwas wie eine Weg-Zeit-Funktion: s(t) = v.t, wobei v = die Geschwindigkeit des Photons) kann man für jeden beliebigen Zeitpunkt t der Bewegung den Ort s eines Photons genau vorherbestimmen. 3.4 Man kann Interferenzerscheinung zwischen dem Doppelspalt und dem Schirm mit bloßen Augen wahrnehmen. 3.5 Man kann Interferenzmuster auf dem Schirm mit Hilfe von Photopapier registrieren. 3.6 Mit Hilfe bestimmter mathematische Funktionen kann man die Anzahl von registrierten Photonen für jede beliebige Position auf dem Schirm genau vorherbestimmen. 3.7 Skizzieren Sie bitte im Bild oben, was auf dem Schirm nach der Registrierung von vielen Photonen sehen ist.