Angestrebte
Kompetenzen im Inhaltsfeld „ Quantenobjekte“ im Grundkurs
der Stufen Q1 und Q2
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Lichtwellen
- Ich kann mithilfe der Wellenwanne qualitativ unter
Verwendung von Fachbegriffen auf der Grundlage des
Huygens’schen Prinzips Kreiswellen, ebene Wellen sowie
die Phänomene Beugung, Interferenz, Reflexion und
Brechung veranschaulichen.
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Photonen
- Ich kann anhand einer vereinfachten Version des
Millikanversuchs die grundlegenden Ideen und
Ergebnisse zur Bestimmung der Elementarladung
darlegen.
- Ich kann, ergänzend zum Realexperiment,
Computersimulationen zum Verhalten von Quantenobjekten
untersuchen.
- Ich kann Eigenschaften und Wirkungen homogener
elektrischer und magnetischer Felder beschreiben.
- Ich kenne die Definitionsgleichungen elektrischer
und magnetischer Felder.
- Ich kann die Geschwindigkeitsänderung eines
Ladungsträgers nach Durchlaufen einer Spannung
bestimmen.
- Ich kann die Vorgänge im Fadenstrahlrohr
mathematisch modellieren.
- Ich kann anhand des Experiments mit dem
Fadenstrahlrohr die Elektronenmasse bestimmen.
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Materiewellen
- Ich kann die Aussage der de Broglie-Hypothese
erläutern.
- Ich kann das Beugungsbild beim
Elektronenbeugungsexperiment erklären und damit die
Wellenlänge der Elektronen bestimmen.
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Licht und Materie
- Ich kann am Beispiel der Quantenobjekte die
Bedeutung von Modellen als grundlegende
Erkenntniswerkzeuge in der Physik verdeutlichen.
- Ich kann die Wahrscheinlichkeitsinterpretation für
Quantenobjekte unter Verwendung geeigneter
Darstellungen (Graphiken, Simulationsprogramme)
verdeutlichen.
- Ich bin in der Lage, an Beispielen die Grenzen und
Gültigkeitsbereiche von Wellen- und Teilchenmodell für
Licht und Elektronen zu zeigen.
- Ich kenne die Kontroverse um die Kopenhagener
Deutung und den Welle-Teilchen-Dualismus.
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