Angestrebte
Kompetenzen im Inhaltsfeld „ Quantenmechanik“ im
Leistungskurs der Stufen Q1 und Q2
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Wechselwirkungen zwischen Lichtwellen und Elektronen
- Ich kann anhand eines Experiments zum Photoeffekt
die Quantennatur des Lichts demonstrieren.
- Ich kann den Zusammenhang zwischen Energie, Frequenz
und Wellenlänge eines Photons aufzeigen.
- Ich kann das Plancksche Wirkungsquantum sowie die
Austrittsarbeit eines Elektrons bestimmen.
- Ich kann die Gegenfeldmethode zur Darstellung des
Photoeffekts erläutern.
- Ich kenne einen Versuch zum "umgekehrten
Photoeffekt".
- Ich kann den Unterschied zwischen dem elastischen
und dem inelastischen Photon-Elektron-Stoß darlegen.
- Ich weiß, was sich hinter dem Compton-Effekt
verbirgt und kann ein entsprechendes Spektrum
auswerten.
- Ich weiß, was Paarbildung und -vernichtung sind und
kenne einen Versuch, der diese Phänomene darstellt.
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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.
- Ich kenne den Begriff der de Broglie-Welle und
-Wellenlänge.
- Ich kann die Bragg-Reflexion erläutern und
entsprechende Rechnungen anstellen.
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Quantenphysik und klassische Physik
- Ich kenne die Grundaussage des Heisenbergschen
Unschärfe-Prinzips.
- Ich kann diese an einfachen Beispielen, zum Beispiel
am linearen Potentialtopf, anwenden.
- 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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