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Sch ü lerlabore

Sch ü lerlabore Idee ist ca. 2 Jahre alt: angesiedelt an Schulen, offen f ü r Klassen anderer Gymnasien in der Umgebung. Versuche, die sich ein Gymnasium i. A. nicht leisten kann zwei Gymnasien waren willig und fähig mitzumachen Eberbach : Physik des Lichts

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Presentation Transcript

  1. Schülerlabore • Idee ist ca. 2 Jahre alt: angesiedelt an Schulen, offen für Klassen anderer Gymnasien in der Umgebung. Versuche, die sich ein Gymnasium • i. A. nicht leisten kann • zwei Gymnasien waren willig und fähig mitzumachen • Eberbach : Physik des Lichts • IGH Heidelberg: Spektroskopie und Umweltphysik • Pilotphase zum Aufbau erster Experimente finanziert von der • HERAES Stiftung (Projektleiter M. Weidemüller) • Es ist tatsächlich was passiert! • heute Vorführung von aufgebauten Experimenten bevor sie • an die Schulen gehen und einige Infos zum Konzept

  2. Schülerlabor ‚Physik des Lichts‘ (Eberbach) • Idee: • Die Frage nach der Natur des Lichts war eine der wichtigsten und oft • Umstrittenen Fragestellungen in der Physikgeschichte, die immer wieder • Ausgangspunkt von neuen Entwicklungen war. • - Huygens vs. Newton :schien entschieden durch das Young‘sche Doppelspalt- • experiment und die Entdeckung elektromagnetischer Wellen • die Entdeckung der korpuskularen Natur des Lichts (Photonen) führte zur • Quantenmechanik • Das Labor soll diese gundlegenden und anscheinend widersprüchlichen • Ideen den Schülern in Experimenten vermitteln • Anwendungen: • optische Methoden sind grundlegend für extrem viele Anwendungen in den • Naturwissenshaften und in der Technik von der geometrischen Optik über • die Wellenoptik bis zur Quantenoptik • Auch hiervon sollen die Schüler eine Ahnung bekommen

  3. Versuch 1: optische Abbildung und deren Grenzen (aufgebaut..) • Grundidee: gleichzeitige Betrachtung von Ortsbild und Beugungsbild • Manipulation des Beugungsbildes und Auswirkung auf das • Ortsbild • Übergang Wellenoptik , warum gibt es eine Grenze der Auflösung? • Wie hängen Ortsbild und Beugungsbild zusammen ? • Messung des Beugungsbildes liefert das Ortsbild Strukturuntersuchungen • Änderungen am Beugungsbild ändern das Ortsbild (so arbeitet Photoshop) Versuch 2: Michelson- Interferometer (aufgebaut..) • Präzisionsmessung einer Wellenlänge oder äquiv. Eichung eines Maßstabs • (Mikrometeruhr) • Messung der Kohärenzlänge .. • eigener Aufbau bzw. eigene Justierung des Aufbaus..

  4. Versuch 3: Interferenz einzelner Photonen in einem Michelson- spektrometer( geplant...) • wäre logischer Höhepunkt des Labor  Quantenoptik • Komponenten sind bestellt für einen Versuch im Anfängerpraktikum • (Lieferung diesen Monat)  falls erfolgreich und hinreichend ‚robust‘ • soll er auch im Schülerlabor eingesetzt werden • Durchbruch: es gibt inzwischen einen ‚kommerziellen‘ Anbieter der • 2-Photonquelle  relativ optimisch • Voraussetzung allerdings: Gesamtförderung des Schülerlabor durch Heraeus • Weitere Ideen abhängig von den in Eberbach verfügbaren Räumlichkeiten • Demonstrationsversuche: • Laserverhau am Fussboden zur Demonstration der geometrischen Optik • - Aufbau zum photoelektrischen Effekt Versuche gehen jetzt nach Eberbach, pädagogisches Konzept ausarbeiten und testen. Dann: Vollantrag bei HERAEUS

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