P2: Unser gemeinsamer Weg zur Teleportation
In meinem LK-Physik haben wir schon in E II die Grundlagen der Schwingungen und Wellen bis hin zur Interferenz am Doppelspalt und Gitter, insbesondere an Schallwellen erarbeitet.
In Q 2 konnten wir dann die Wellenphysik wiederholen und ergänzen: Versuche mit Mikrowellen vom Doppelspalt bis hin zum sog. Tunneleffekt (der keiner ist...) brachten uns zum zweiten Mal zur Wellenphysik.
Nun in Q3 steht wieder Wellenphysik an, aber stark unter der Frage: Was ist Licht?
Sicher (hoffentlich) werden jetzt oder in späteren Jahren andere Jugendliche sich mit diesem Blog Hilfen, Ergänzungen oder mehr für die Q3 holen.
Warnung: Die für das Abitur wichtigen Themen wie Beugung und Interferenz, Brechung, Doppelspalt und Gitter werden in diesem Blog nur wiederholend sehr komprimiert dargestellt. Herleitungen sind teilweise nur auf den Extraseiten zusammengefasst. Wir haben vieles davon in EII und Q2 gemacht.
Wir wollen in diesem Halbjahr uns um Anderes, Wichtigeres und Interessanteres kümmern:
- Woher wissen wir, dass Licht eine Wellenerscheinung ist? Wer hat das wie herausgefunden?
- Licht wird als elektromagnetische Welle bezeichnet. Wie findet man elektrische und magnetische Felder in einem Lichtstrahl?
- Welche Naturerscheinungen können wir mit dem Wellenmodell erklären (z.B. Hof des Mondes, Farben auf Ölschichten, Seifenblasenfarben, Farben von Insektenflügeln...)
Dann wenden wir uns der Röntgenstrahlung zu.
- Wie kann man die Welleneigenschaften von Röntgenstrahlen nachweisen?
- Wie kann man Röntgenstrahlung einsetzen um Kristallstrukturen zu erkennen?
Ein ganz aktuelles Thema ist die Klimaproblematik:
- Licht trägt Energie mit sich. Welche Auswirkungen hat die Energie des Sonnenlichtes? Warum wird die Erde immer wärmer? Aus welchen einfachen Strahlungsgesetzen hat man den Treibhauseffekt schon vor fast 200 Jahren erkannt (Fourier 1824)?
Das kommt zwar so nicht im Abitur dran, ich finde aber seit 40 Jahren, das gehört zum Grundwissen aller Menschen!
Und dann schließlich kommen wir zur Quantentheorie:
Als Max Planck 1900 die Strahlungsgesetze erklären wollte, musste er aus tiefer Verzweiflung mit einem grundlegenden Gesetz der Physik brechen und annehmen, dass die Strahlung nur in Energiequanten vorkommt.
Für ihn war es ein Rechentrick...für Einstein ein Blick in eine neue Realität.
Einstein hat den Photoeffekt untersucht, heute würden wir sagen: er hat Solarzellen erfunden...und dabei entdeckt, dass Licht keine Wellenerscheinung sein kann...
Sind Einsteins Licht-Photonen Teilchen???
Kann eine Welle sich wie ein Teilchen verhalten?
Können Teilchen sich wie Wellen ausbreiten?
Das seltsame: Moleküle aus über 70 Kohlenstoffatomen interferieren...
Und der schweigsamste Physiker aller Zeiten, Dirac (nach ihm ist 1 Dirac als Einheit benannt: Ein Wort pro Tag...) hat gezeigt, dass auch Felder mal als Welle und mal als Teilchen zu verstehen sind...
Irgend etwas stimmt da nicht...
Die Autoren von Lehrbüchern, insbesondere Schulbüchern, haben sich bis vor Kurzem (manche bis heute...) in den sog. Dualismus Welle - Teilchen verstrickt...Sie schrecken auch nicht davor zurück, den Tunneleffekt als quantenmechanischen Effekt zu verkaufen...
Äußerungen wie: "Es ist nicht unsere Aufgabe die Realität zu erkennen. Wenn wir Formeln haben, die die Messwerte vorhersagen können, dann sind wir zufrieden.." haben meinen LK vor fast 40 Jahren nicht zufrieden gestellt...und mich dadurch in eines der faszinierendsten Einblicke in die Welt geführt...danke an Jürgen, Björn, Paule und viele andere....
Daran möchte ich alle in diesem Blog teilhaben lassen (nach den Herbstferien werden wir da hinkommen...).
Nochmal meine Warnung: Das ist ein Physik-LK der Q 3, der nicht nur auf das Abitur vorbereitet...sondern bei dem man etwas über unsere Welt lernt...über das was die Welt in ihrem Inneren IST (und auch zusammenhält).
Und damit erfahren wir auch etwas über uns selbst...Um die Physik zu verstehen, müssen wir uns, unser Bewusstsein und unsere Beziehung zur Welt hinterfragen...
Auf zur Reise an die Grenzen des Unfassbaren...
Formalien:
Aber leider:
Es ist Schule...und damit erst einmal die ganz normale Physik...(auch fürs Abi...)..also durchhalten, auch das ist spannend und am Ende können wir dadurch erst richtig die QM verstehen...
Viele Teile des Blogs sind auch hervorragend für Grundkurse und Philosophiekurse geeignet.
Ich veröffentliche die Posts mehr oder weniger parallel zu meinem eigenen Unterricht.
Und falls es wegen Corona wieder zu Schulschließungen kommt, dann ist der Blog (wie schon im Frühjahr) mein Unterricht...
Das Titelbild oben zeigt Ausschnitte aus dem Sonnenspektrum mit Absorptionslinien.
Das Bild links zeigt die Erzeugung verschränkter Lichtstrahlen.
PS:
Nach den Herbstferien (19.-24.10)veranstaltet das SFN den 11.MINT Schülerkongress. Ein Schwerpunktthema wird Quantenmechanik und Philosophie sein. Coronabedingt werden die Veranstaltungen wohl alle Online sein.
Danach, ab Ende Oktober, halte ich auch (online) eine Vortragsreihe über ausgewählte philosphische, mathematische und physikalische Aspekte der QM.
Da kann man sicher auch Diracs Brackets kennen lernen: <ψ|φ> mit denen Rechnungen in der QM fast zum Kinderspiel werden...
Mein Prof vor 45 Jahren kannte sie wohl nicht...er liebte Integrale...
In Q 2 konnten wir dann die Wellenphysik wiederholen und ergänzen: Versuche mit Mikrowellen vom Doppelspalt bis hin zum sog. Tunneleffekt (der keiner ist...) brachten uns zum zweiten Mal zur Wellenphysik.
Nun in Q3 steht wieder Wellenphysik an, aber stark unter der Frage: Was ist Licht?
Sicher (hoffentlich) werden jetzt oder in späteren Jahren andere Jugendliche sich mit diesem Blog Hilfen, Ergänzungen oder mehr für die Q3 holen.
Warnung: Die für das Abitur wichtigen Themen wie Beugung und Interferenz, Brechung, Doppelspalt und Gitter werden in diesem Blog nur wiederholend sehr komprimiert dargestellt. Herleitungen sind teilweise nur auf den Extraseiten zusammengefasst. Wir haben vieles davon in EII und Q2 gemacht.
Wir wollen in diesem Halbjahr uns um Anderes, Wichtigeres und Interessanteres kümmern:
- Woher wissen wir, dass Licht eine Wellenerscheinung ist? Wer hat das wie herausgefunden?
- Licht wird als elektromagnetische Welle bezeichnet. Wie findet man elektrische und magnetische Felder in einem Lichtstrahl?
- Welche Naturerscheinungen können wir mit dem Wellenmodell erklären (z.B. Hof des Mondes, Farben auf Ölschichten, Seifenblasenfarben, Farben von Insektenflügeln...)
Dann wenden wir uns der Röntgenstrahlung zu.
- Wie kann man die Welleneigenschaften von Röntgenstrahlen nachweisen?
- Wie kann man Röntgenstrahlung einsetzen um Kristallstrukturen zu erkennen?
Ein ganz aktuelles Thema ist die Klimaproblematik:
- Licht trägt Energie mit sich. Welche Auswirkungen hat die Energie des Sonnenlichtes? Warum wird die Erde immer wärmer? Aus welchen einfachen Strahlungsgesetzen hat man den Treibhauseffekt schon vor fast 200 Jahren erkannt (Fourier 1824)?
Das kommt zwar so nicht im Abitur dran, ich finde aber seit 40 Jahren, das gehört zum Grundwissen aller Menschen!
Und dann schließlich kommen wir zur Quantentheorie:
Als Max Planck 1900 die Strahlungsgesetze erklären wollte, musste er aus tiefer Verzweiflung mit einem grundlegenden Gesetz der Physik brechen und annehmen, dass die Strahlung nur in Energiequanten vorkommt.
Für ihn war es ein Rechentrick...für Einstein ein Blick in eine neue Realität.
Einstein hat den Photoeffekt untersucht, heute würden wir sagen: er hat Solarzellen erfunden...und dabei entdeckt, dass Licht keine Wellenerscheinung sein kann...
Sind Einsteins Licht-Photonen Teilchen???
Kann eine Welle sich wie ein Teilchen verhalten?
Können Teilchen sich wie Wellen ausbreiten?
Das seltsame: Moleküle aus über 70 Kohlenstoffatomen interferieren...
Und der schweigsamste Physiker aller Zeiten, Dirac (nach ihm ist 1 Dirac als Einheit benannt: Ein Wort pro Tag...) hat gezeigt, dass auch Felder mal als Welle und mal als Teilchen zu verstehen sind...
Irgend etwas stimmt da nicht...
Die Autoren von Lehrbüchern, insbesondere Schulbüchern, haben sich bis vor Kurzem (manche bis heute...) in den sog. Dualismus Welle - Teilchen verstrickt...Sie schrecken auch nicht davor zurück, den Tunneleffekt als quantenmechanischen Effekt zu verkaufen...
Äußerungen wie: "Es ist nicht unsere Aufgabe die Realität zu erkennen. Wenn wir Formeln haben, die die Messwerte vorhersagen können, dann sind wir zufrieden.." haben meinen LK vor fast 40 Jahren nicht zufrieden gestellt...und mich dadurch in eines der faszinierendsten Einblicke in die Welt geführt...danke an Jürgen, Björn, Paule und viele andere....
Daran möchte ich alle in diesem Blog teilhaben lassen (nach den Herbstferien werden wir da hinkommen...).
Nochmal meine Warnung: Das ist ein Physik-LK der Q 3, der nicht nur auf das Abitur vorbereitet...sondern bei dem man etwas über unsere Welt lernt...über das was die Welt in ihrem Inneren IST (und auch zusammenhält).
Und damit erfahren wir auch etwas über uns selbst...Um die Physik zu verstehen, müssen wir uns, unser Bewusstsein und unsere Beziehung zur Welt hinterfragen...
Auf zur Reise an die Grenzen des Unfassbaren...
Formalien:
Aber leider:
Es ist Schule...und damit erst einmal die ganz normale Physik...(auch fürs Abi...)..also durchhalten, auch das ist spannend und am Ende können wir dadurch erst richtig die QM verstehen...
Viele Teile des Blogs sind auch hervorragend für Grundkurse und Philosophiekurse geeignet.
Ich veröffentliche die Posts mehr oder weniger parallel zu meinem eigenen Unterricht.
Und falls es wegen Corona wieder zu Schulschließungen kommt, dann ist der Blog (wie schon im Frühjahr) mein Unterricht...
Das Titelbild oben zeigt Ausschnitte aus dem Sonnenspektrum mit Absorptionslinien.
Das Bild links zeigt die Erzeugung verschränkter Lichtstrahlen.
PS:
Nach den Herbstferien (19.-24.10)veranstaltet das SFN den 11.MINT Schülerkongress. Ein Schwerpunktthema wird Quantenmechanik und Philosophie sein. Coronabedingt werden die Veranstaltungen wohl alle Online sein.
Danach, ab Ende Oktober, halte ich auch (online) eine Vortragsreihe über ausgewählte philosphische, mathematische und physikalische Aspekte der QM.
Da kann man sicher auch Diracs Brackets kennen lernen: <ψ|φ> mit denen Rechnungen in der QM fast zum Kinderspiel werden...
Mein Prof vor 45 Jahren kannte sie wohl nicht...er liebte Integrale...
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