Beugung am Doppelspalt - Welle und Teilchen?

Beugung am Doppelspalt

Gymnasium

Physik

11. | 12. Klasse

14 Unterrichtsstunden

Beschreibung

Der Oberstufenbeitrag für den Physikunterricht handelt von dem berühmten Doppelspaltexperiment, der klassischen Wellenoptik und der Beugung einzelner Quantenobjekte. Mit Experimenten und zum Selbstlernen geeigneten Aufgabenblättern bringen Sie Ihrer Klasse wichtige Kernaussagen der Quantenmechanik näher. Sie festigen das Verständnis der Lernenden durch interessante Rechenaufgaben und den Einsatz einer Lernerfolgskontrolle. Mit einfachen Erklärungen schaffen Sie ein leichteres Verständnis und ideale Voraussetzungen für die Prüfung.
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Kompetenzen

Klassenstufe:11–12
Dauer:14 Unterrichtsstunden
Kompetenzen:Wissen erwerben und anwenden, modellieren und mathematisieren, Grenzen physikalischer Modelle an Beispielen erläutern, Erkenntnisse verbalisieren
Thematische Bereiche:Wellenoptik, Quantenphysik, Elementarteilchen, Beugung, Interferenz, Einzel- und Doppelspalt, Welle-Teilchen-Dualismus, Materiewellen, Beugung von einzelnen Photonen und Elektronen
Zusatzmaterial:Lernerfolgskontrolle

Inhaltsangabe

Ab = Arbeitsblatt, LEK = Lernerfolgskontrolle, Lv = Lehrerversuch

1.–2. Stunde

Thema:Wiederholung: Beugung
M 1 (Ab, Lv)Beugung am Einzelspalt – Auffrischung
Benötigt:
  • Laser
  • Spalt
  • Beobachtungsschirm mit Stativ
M 2 (Ab, Lv)Beugung am Doppelspalt – Auffrischung
Benötigt:
  • Laser
  • Doppelspalt
  • Beobachtungsschirm mit Stativ

3.–4. Stunde

Thema:Wiederholung: Photon
M 3 (Ab)Welle-Teilchen Dualismus – Auffrischung

5.–8. Stunde

Thema:Beugungsexperimente mit einzelnen Photonen
M 4 (Ab)Beugungsexperimente mit schwachen Lichtquellen
M 5 (Ab)Zeitliche Entwicklung eines Beugungsbildes am Beispiel des Doppelspalts

9.–12. Stunde

Thema:Interferenz mit Quantenobjekten
M 6 (Ab)Durch welchen Spalt geht das Photon beim Doppelspalt-Experiment?
M 7 (Ab)Das Photon als Quantenobjekt
M 8 (Ab)Doppelspaltbeugung mit Elektronen

13.–14. Stunde

Thema:Lernerfolgskontrolle
M 9 (LEK)Prüfen Sie Ihr Wissen!

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