Quantenphysik / Mikroobjekte - Josef Leisen - Studienseminar für ...

I. Didaktischer Teil
1. Die Rolle des Doppelspaltexperiments in der Schulphysik ................................... 5
1.1 Der Einstieg in die Quantenphysik .................................................................. 5
1.2 Das Doppelspaltexperiment als didaktischer Alleskönner ............................... 5
1.3. Im Doppelspaltexperiment steckt Welliges, Körniges und Stochastisches .... 6
1.4 Im Doppelspaltexperiment steckt die Unschärferelation ................................ 11
1.5 Im Doppelspaltexperiment stecken viele andere wichtige Experimente ........ 16
1.6 Im Doppelspaltexperiment steckt die ganze Palette der Interpretationen ...... 16
2. Zur Didaktik von Fotoeffekt und COMPTON-Effekt in der Schule ..................... 17
2.1 Der Fotoeffekt und der COMPTON-Effekt in der Schule .............................. 17
2.2 Didaktische Probleme beim Fotoeffekt und COMPTON-Effekt .................... 18
2.3 Die didaktische Funktion und der didaktische Ort von Fotoeffekt und
COMPTON-Effekt .......................................................................................... 22
II. Unterrichtspraktischer Teil - Ein Unterrichtsvorschlag .................. 23
1. Das quantenmechanische Verhalten von freien Elektronen und
Photonen am Doppelspalt ...................................................................................... 27
1.1 Die Präparation von Mikroobjekten ................................................................ 27
1.2 Das JÖNSSON-Experiment und das TAYLOR-Experiment .......................... 28
1.3 Die Elektronenbeugungsröhre ......................................................................... 30
1.4 Erkenntnistheoretische Positionen zum Doppelspaltexperiment .................... 33
1.5 HEISENBERG'sche Unschärferelation ........................................................... 36
2. Photon-Elektron-Wechselwirkung ......................................................................... 38
2.1 Foto-Effekt ...................................................................................................... 38
2.2 COMPTON-Effekt .......................................................................................... 39
III. Unterrichtsmaterialien ................................................................................ 41
IV. Literatur ........................................................................................................... 61
V. Anhang ................................................................................................................ 63