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10.3 Photonen und Masseteilchen als Quantenobjekte

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Viele Schülerinnen und Schüler, die in der gymnasialen Oberstufe keinen Physikkurs belegen und sich auch danach nicht aktiv mit physikalischen Phänomenen beschäftigen, werden an dieser Stelle das erste und einzige Mal in ihrem Leben mit den einschneidenden Erkenntnissen der Quantenphysik konfrontiert. Deshalb sollen auf allgemeinbildendem Niveau die grundlegendsten quantenphysikalischen Phänomene anhand möglichst einfacher experimenteller Anordnungen ausgiebig diskutiert werden. Die wichtigsten Experimente sind in diesem Zusammenhang Doppelspaltexperimente mit Photonen und Materieteilchen. Ziel der Unterrichtssequenz ist, dass die Schülerinnen und Schüler qualitativ argumentieren und begreifen, dass sich viele Phänomene auf quantenphysikalisch relevanten Skalen wie beispielsweise die Linienspektren der Atome nicht mit den anschaulichen Modellen der klassischen Physik erklären lassen.

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