Photonen und Elektronen als Quantenobjekte
Kompetenz 7: Die SuS erklären experimentelle Beobachtungen an der Elektronenbeugungsröhre mit den Welleneigenschaften von Elektronen und erklären am Beispiel von Elektronen die De-Broglie-Hypothese und berechnen Energie und Impuls über Frequenz und Wellenlänge für Elektronen
Unterrichts-einheit
Einstieg
Experimente: Videos und Animationen
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Arbeits-blätter (Word)
Aufgaben
7a. Elektronen-beugung
Kompetenz 8: Die SuS modellieren qualitativ das stochastische Verhalten von Quantenobjekten am Doppelspalt bei gleichzeitiger Determiniertheit der Zufallsverteilung mithilfe der Eigenschaften der Wellenfunktion und deuten das Quadrat der Wellenfunktion qualitativ als Maß für die Nachweis- wahrscheinlichkeitsdichte von Elektronen
Unterrichts-einheit
Einstieg
Experimente: Videos und Animationen
Arbeits-blätter (PDF)
Arbeits-blätter (Word)
Aufgaben
8b. Doppel-spalt-experimente mit Elektronen und Photonen
8c. Was ist ein Quanten-objekt?
8d. Wellen-funktion und Wahr-scheinlich-keitsdichte
Kompetenz 9: Die SuS erläutern die Heisenberg‘sche Unbestimmtheitsrelation in der Version der Unmöglichkeits-Formulierung
Unterrichts-einheit
Einstieg
Experimente: Videos und Animationen
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Aufgaben
9. Heisen-bergsche Unschärfe-relation
Kompetenz 10: Die SuS stellen die Kontroverse um den Realitätsbegriff der Kopenhagener Deutung dar und beschreiben anhand quantenphysikalischer Betrachtungen die Grenzen der exakten Vorhersagbarkeit von physikalischen Phänomenen und beurteilen die Problematik der Übertragbarkeit von Begriffen aus der Anschauungswelt auf Quantenobjekte
Unterrichts-einheit
Einstieg
Experimente: Videos und Animationen
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Aufgaben
10. Kopen-hagener Deutung vs. Realisten-deutung
Kompetenz 11: Die SuS erklären bei Quantenobjekten anhand eines Delayed-Choice-Experiments unter Verwendung der Koinzidenzmethode das Auftreten oder Verschwinden des Interferenzmusters mit dem Begriff der Komplementarität
Unterrichts-einheit
Einstieg
Experimente: Videos und Animationen
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Aufgaben
11. Delayed-Choice-Experiment