Wellen am Doppelspalt

  • Astronomie / Physik
  • Sekundarstufe II
  • 1 Unterrichtsstunde
  • Ablaufplan, Video, Arbeitsblatt, Lernkontrolle
  • 1 Arbeitsmaterial

In dieser Unterrichtseinheit werden die Wahrscheinlichkeitswellen von Quantenobjekten hinter einem Doppelspalt per Handzeichnung visualisiert und mit dem gewohnten Interferenzbild klassischer Wellen verglichen.

Beschreibung der Unterrichtseinheit

Die eingesetzten Materialien entstanden im Rahmen der Mitarbeit des Autors am BLK-Programm SINUS in Schleswig-Holstein und sind Bestandteil der aus dem Programm hervorgegangenen Aufgabensammlung der Website sinus.lernnetz.de. Die Unterrichtseinheit zeigt, wie Ziele des Programms (hier speziell zum SINUS-Modul 1: Weiterentwicklung der Aufgabenkultur) durch die Nutzung digitaler Werkzeuge unterstützt werden können. Die in den "klassischen" Arbeitsblättern der Unterrichtseinheit verwendeten Visualisierungen von Interferenzfiguren wurden mit kleinen Pascal-Programmen des Autors erzeugt. Ein erweitertes Programm zeichnet auch die Lage der Wellenzeiger. Mehrere Bilder für aufeinander folgende Zustände der sich ausbreitenden Welle lassen sich mithilfe von Präsentationsprogrammen, wie zum Beispiel PowerPoint, zu einer kleinen Animation kombinieren, in der man die Bewegung der Welle und besonders der Wellenzeiger verfolgen kann.

Didaktisch-methodischer Kommentar

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Vermittelte Kompetenzen

Die Schülerinnen und Schüler sollen

  • eine visuelle Vorstellung von der Verteilung der Aufenthaltswahrscheinlichkeit eines Quantenobjekts hinter einem Doppelspalt gewinnen.
  • die Aufenthaltswahrscheinlichkeit des Quantenobjekts hinter dem Doppelspalt von der Elongation der entsprechenden klassischen Welle unterscheiden lernen.
  • die Wahrscheinlichkeitsdeutung der quantenmechanischen Wellenfunktion wiederholen.
  • die Interpretation des Doppelspaltversuches vertiefen.

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