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Mo­del­le

In­fo­box

Diese Seite ist Teil einer Ma­te­ria­li­en­samm­lung zum Bil­dungs­plan 2004: Grund­la­gen der Kom­pe­tenz­ori­en­tie­rung. Bitte be­ach­ten Sie, dass der Bil­dungs­plan fort­ge­schrie­ben wurde.

Das Strah­len­mo­dell ist wohl das erste Phy­sik­mo­dell mit dem die Schü­le­rin­nen und Schü­ler in der Klas­sen­stu­fe 7 kon­fron­tiert wer­den. In der Klas­sen­stu­fe 10 wer­den even­tu­ell die Gren­zen die­ses Mo­dells dis­ku­tiert und spä­tes­tens in der Kurs­stu­fe wird es durch das Wel­len­mo­dell ab­ge­löst, um dann an­schlie­ßend einen der Ab­iturs­schwer­punk­te - das Quan­ten­bild - aus­führ­lich zu dis­ku­tie­ren.

Bei der Dis­kus­si­on der In­ter­fe­renz­be­din­gun­gen kön­nen die Schü­le­rin­nen und Schü­ler durch Ver­gleich der Ei­gen­schaf­ten die­ser un­ter­schied­li­chen Vor­stel­lungs­wel­ten ihre Fle­xi­bi­li­tät im Um­gang mit Mo­del­len fes­ti­gen.

Ma­te­ri­al
  • Si­mu­la­to­ren zur Strah­len­op­tik ver­schie­de­ner An­bie­ter
  • Si­mu­la­to­ren zur Wel­len­op­tik und Quan­ten­phy­sik ver­schie­de­ner An­bie­ter
  • Wel­len­si­mu­la­to­ren ver­schie­de­ner An­bie­ter
  • Quan­ten­si­mu­la­to­ren (Dop­pel­spalt, Mach-Zehn­der-In­ter­fe­ro­me­ter, Mi­chel­son-In­ter­fe­ro­me­ter ... ) ver­schie­de­ner An­bie­ter
  • Zei­ger Kurs­stu­fe - Vor­trags­ide­en ver­schie­de­ner An­bie­ter

Strah­len­mo­dell

  1. Dis­ku­tie­ren Sie in Ihrem Team Bei­spie­le, in denen man das Strah­len­mo­dell ein­set­zen kann.
  2. Kon­stru­ie­ren Sie Pro­blem­stel­lun­gen, die mit dem Strah­len­mo­dell-Si­mu­la­tor ge­löst wer­den kön­nen.
  3. Was ver­steht man unter einem Licht­strahl? Kann man einen Licht­strahl ex­pe­ri­men­tell er­zeu­gen?
  4. Dis­ku­tie­ren Sie die Gren­zen die­ser Mo­dell­vor­stel­lung.

Wel­len­mo­dell

  1. Zei­gen Sie mit dem Wel­len-Si­mu­la­tor die Ei­gen­schaf­ten einer klas­si­schen me­cha­ni­schen Welle.
  2. Dis­ku­tie­ren Sie in Ihrem Team Bei­spie­le, in denen man das Wel­len­mo­dell ein­set­zen muss.
  3. Aus wel­chen Kom­po­nen­ten be­steht eine Licht­wel­le ? Dis­ku­tie­ren Sie Ge­mein­sam­kei­ten und Un­ter­schie­de einer me­cha­ni­schen Welle und einer Licht­wel­le .
  4. Wel­che Ei­gen­schaf­ten einer Licht­wel­le kann man mit zwei Po­la­ri­sa­to­ren nach­wei­sen. Ver­an­schau­li­chen Sie die Wir­kungs­wei­se mit den vor­lie­gen­den Si­mu­la­to­ren.
  5. Dis­ku­tie­ren Sie die Gren­zen die­ser Wel­len-Mo­dell­vor­stel­lung.

Zei­ger­kon­zept

  1. Dis­ku­tie­ren Sie in Ihrem Team das Zei­ger­kon­zept ; in wel­chen An­wen­dun­gen kann man das Zei­ger­kon­zept güns­tig ein­set­zen.
  2. Ver­an­schau­li­chen Sie das Kon­zept mit den vor­lie­gen­den Si­mu­la­to­ren Zei­ger Kurs­stu­fe - PPT-Fo­li­en
  3. Er­läu­tern Sie die fol­gen­den Kon­zep­te; stel­len Sie die Vor- und Nach­tei­le ein­an­der ge­gen­über:
    Huy­gen­sche Prin­zip ? Ele­men­tar­wel­len­mo­dell ? Zei­ger­kon­zept

Quan­ten­bild

  1. Dis­ku­tie­ren Sie die Ei­gen­schaf­ten der Pho­to­nen - als Quan­ten­ob­jekt.
  2. Er­läu­tern Sie den Ein­satz des Zei­ger­mo­dells bei Quan­ten­ob­jek­ten.
  3. Prä­sen­tie­ren Sie mit einem der vor­lie­gen­den Quan­ten­si­mu­la­tor die Quan­ten­welt .

Wel­len­funk­ti­on

In der Sek I wurde das Strah­len­mo­dell ver­wen­det, das vom Wel­len­mo­dell ab­ge­löst wurde, um dann das Quan­ten­bild ein­zu­füh­ren ... wieso kehrt man dann wie­der zu einer Wel­len­funk­ti­on/Zu­stands­funk­ti­on zu­rück?

Down­load des ge­sam­ten Work­shops

Work­shop 2: Er­fin­dun­gen: Her­un­ter­la­den [pdf] [433 KB]

 

Wei­ter mit Mo­dell­bil­dung