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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!

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heute Vorführung von aufgebauten Experimenten bevor sie an die Schulen gehen und einige Infos zum Konzept

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-

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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:

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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

Versuch 1: optische Abbildung und deren Grenzen (aufgebaut..)

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Grundidee: gleichzeitige Betrachtung von Ortsbild und Beugungsbild Manipulation des Beugungsbildes und Auswirkung auf das

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Ortsbild

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Übergang Wellenoptik , warum gibt es eine Grenze der Auflösung?

Wie hängen Ortsbild und Beugungsbild zusammen ?

Messung des Beugungsbildes liefert das Ortsbild

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Strukturuntersuchungen Änderungen am Beugungsbild ändern das Ortsbild (

so arbeitet Photoshop )

Versuch 2: Michelson- Interferometer (aufgebaut..)

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Präzisionsmessung einer Wellenlänge oder äquiv. Eichung eines Maßstabs

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(Mikrometeruhr) Messung der Kohärenzlänge ..

eigener Aufbau bzw. eigene Justierung des Aufbaus..

Versuch 3: Interferenz einzelner Photonen in einem Michelson spektrometer ( geplant...)

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wäre logischer Höhepunkt des Labor

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Quantenoptik

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Komponenten sind bestellt für einen Versuch im Anfängerpraktikum (Lieferung diesen Monat)

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falls erfolgreich und hinreichend ‚robust‘ soll er auch im Schülerlabor eingesetzt werden Durchbruch: es gibt inzwischen einen ‚kommerziellen‘ Anbieter der 2-Photonquelle

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relativ optimisch

Voraussetzung allerdings: Gesamtförderung des Schülerlabor durch Heraeus

Weitere Ideen abhängig von den in Eberbach verfügbaren Räumlichkeiten Demonstrationsversuche:

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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