Quantenwellen Interferenz

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Inhalt

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  • Partikel
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Beschreibung

Wann verhalten sich Photonen, Elektronen und Atome wie Teilchen und wann verhalten sie sich wie Wellen? Beobachten Sie, wie Wellen sich ausbreiten, nach dem Durchgang durch einen Doppelspalt interferieren um dann auf einem Bildschirm als winzige Punkte zu erscheinen. Verwenden Sie Quantendetektoren, um zu erforschen, wie eine Messung die Wellen und die Interferenzmuster verändert.

Lernziele

  • Visualisieren Sie ein Photon, Elektron, Neutron oder Heliumatom als Wellenpaket, welches bei einer Messung zusammenbricht.
  • Beschreiben Sie, was mit der Welle zwischen Beugungsspalt und Bildschirm passiert.
  • Begründen Sie, dass das Doppelspalt-Experiment nur mit dem Wellenmodell des Lichts und der Materie erklärt werden kann.
  • Beschreiben des Verhaltens einer Wellenfunktion in Gegenwart eines Detektors, und erläutern Sie, dass ein Detektor an einen Spalt das Interferenzmuster zerstört. Wie ändert sich das Interferenzmuster, wenn Sie die Masse, Geschwindigkeit oder Wellenlänge ändern?
  • Erkennen Sie den breiten Bereich der Größenmaßstäbe, die am Quanten-Interferenz-Experiment beteiligt sind.
  • Erkennen Sie, dass zwei kohärente Lichtquellen interferieren können, aber nur, wenn sie die gleiche Wellenlänge haben.
Version 1.11

Dozenten Tipps

Download: Tipps für Lehrer (pdf) Überblick über Simulations Kontrolle, Modell Vereinfachung und Einsichten in Denkweise der Studenten ( PDF ).

Aktivitäten, die von Dozenten eingereicht wurden

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  • Wendy Adams
  • Sam McKagan (lead)
  • Kathy Perkins
  • Sam Reid (developer)
  • Carl Wieman
  • Interviewer: Danielle Harlow
  • Interviewer: Sam McKagan