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Netzebenenabstände von Graphitkristallen mittels Elektronenbeugung bestimmen
In diesem virtuellen Experiment kann über die de-Broglie-Wellenlänge der Elektronen der Netzebenenabstand eines Graphitkristalls bestimmt werden.
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Zur Übersicht Zum externen WeblinkVirtuelles Experiment - Quanteninteferenz
Im diesem Modul soll das Verhalten von Quantenobjekten am Beispiel von Interferenzen am Mach-Zehnder-Interferometer und am Doppelspalt untersucht werden. Der Vergleich zur klassischen Physik soll das Verständnis von Quantenobjekten verbessern.
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Zur Übersicht Zum externen WeblinkAtome - Wellen - Quanten
Das ISB Bayern stellt Handreichungen zu Themen moderner Physik für die Unterrichtsvorbereitung bereit. Im Paket "Wellen und Quanten" findet ihr das Programm "Laserlicht am Doppelspalt", mit dem herausgearbeitet werden kann, dass Photonen keine gewöhnlichen Teilchen, sondern Quantenobjekte sind.
Das ISB Bayern stellt Handreichungen zu Themen moderner Physik für die Unterrichtsvorbereitung bereit. Im Paket "Wellen und Quanten" findet ihr das Programm "Laserlicht am Doppelspalt", mit dem herausgearbeitet werden kann, dass Photonen keine gewöhnlichen Teilchen, sondern Quantenobjekte sind.
Photoeffekt
Dieses downloadbare (Windows-)Programm stellt die Gegenfeldmethode zur quantitativen Erfassung des Fotoeffekts dar. Dabei wird die Bewegung der ausgelösten Elektronen im elektrischen Feld der Photozelle durch numerisches Lösen der Bewegungsgleichungen dargestellt. So lässt sich gut erkennen, dass bei bestimmten Bremsspannungen die Elektronen die gegenüberliegende Auffanganode nicht mehr erreichen und zur Kathode zurücklaufen. Die physikalischen Vorgänge werden dadurch besonders anschaulich und nachvollziehbar dargestellt. Zur quantitativen Auswertung stehen 5 Wellenlängen der Quecksilberdampflampe zur Verfügung. Außerdem lassen sich 4 verschiedene Beschichtungen der Photokathode auswählen.
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Zur Übersicht Zum externen WeblinkComptoneffekt
Wenn Strahlung auf Materie trifft, kann es zum Comptoneffekt kommen: energiereiche Photonen treffen auf locker gebundene Elektronen im Streukörper und werden nach den (relativistischen) Gesetzen eines dezentralen, elastischen Stoßes gestreut. Dabei übergibt das Photon Energie an das (als ruhend angesehene) Elektron. Der Energieverlust des gestreuten Photons äußert sich in dessen vergrößerten Wellenlänge. Die Wellenlängenverschiebung ist unabhängig von der Wellenlänge der Primärstrahlung und wird allein durch den Streuwinkel bestimmt. Quantitativ wird dies durch die Comptonformel beschrieben.
Dieses downloadbare (Windows-)Programm erlaubt die Variation der Position des Spektrometers (Streuwinkel) sowie der Energie der primären Gammastrahlung.
Wenn Strahlung auf Materie trifft, kann es zum Comptoneffekt kommen: energiereiche Photonen treffen auf locker gebundene Elektronen im Streukörper und werden nach den (relativistischen) Gesetzen eines dezentralen, elastischen Stoßes gestreut. Dabei übergibt das Photon Energie an das (als ruhend angesehene) Elektron. Der Energieverlust des gestreuten Photons äußert sich in dessen vergrößerten Wellenlänge. Die Wellenlängenverschiebung ist unabhängig von der Wellenlänge der Primärstrahlung und wird allein durch den Streuwinkel bestimmt. Quantitativ wird dies durch die Comptonformel beschrieben.
Dieses downloadbare (Windows-)Programm erlaubt die Variation der Position des Spektrometers (Streuwinkel) sowie der Energie der primären Gammastrahlung.
Millikan-Versuch
Sie finden hier drei verschiedene Versionen des Millikan-Versuchs als downloadbare (Windows-)Computersimulationen.
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Zum externen WeblinkUnschärferelation
Das Video von Prof. Dr. Stefan Heusler, Uni Münster erläutert anschaulich und schülergerecht die Unschärferelation von Heisenberg.
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Zum externen WeblinkQuantenspiegelungen: Visualisierung moderner Atomphysik
Die hier vorgestellten Videos sind Teil des Projektes "U2: Quantenspiegelungen" vom Institut für Didaktik der Physik der Universität Münster. Mathematisch fundierte Visualisierungen eröffnen Schritt für Schritt einen Zugang zu moderner Atomphysik – vom Wasserstoffatom bis zum Periodensystem der Elemente.
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Zum externen WeblinkQuantenspiegelungen: Visualisierung moderner Atomphysik
Die hier vorgestellten Videos sind Teil des Projektes "U2: Quantenspiegelungen" vom Institut für Didaktik der Physik der Universität Münster. Mathematisch fundierte Visualisierungen eröffnen Schritt für Schritt einen Zugang zu moderner Atomphysik – vom Wasserstoffatom bis zum Periodensystem der Elemente.
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Zum externen WeblinkEinführung in die Quantenmechanik: Werner Heisenberg
In dieser Unterrichtseinheit zur Quantenmechanik wird anhand einer Auseinandersetzung mit dem Leben und Wirken des Physikers und Nobelpreisträgers Werner Heisenberg die Quantenmechanik auf einfache und auf das reale Leben abbildbare Weise eingeführt. Die Unterrichtsmaterialien können auf Deutsch und auf Englisch (für den englisch-bilingualen Unterricht) heruntergeladen werden.
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Zum externen WeblinkPhotoeffekt (Simulation)
Die Simulation zeigt einen Versuchsaufbau zur Bestimmung des PLANCKschen Wirkungsquantums \(h\) und der Austrittsarbeit \(W_{\rm A}\): Aus dem Licht…
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Zum DownloadVersuche von HALLWACHS - Bestimmung der spezifischen Ladung (Animation)
Die Animation zeigt ein Verfahren zur Bestimmung des Ladungsvorzeichens und gegebenenfalls der spezifischen Ladung der Teilchen, die beim…
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Zum DownloadElektronenbeugung (Simulation)
Die Simulation zeigt die Beugung von Elektronen an einer polykristallinen Graphitschicht mit den Netzebenenabständen \(d_1=2{,}13 \cdot…
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Zum DownloadEin-Teilchen-Interferenz bei Photonen (Simulation)
Die Simulation zeigt die Entstehung des bekannte Interferenzmusters bei der Beugung am Doppelspalt durch das Auftreffen einzelner Photonen auf dem…
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Zum DownloadQuantenobjekte - Doppelspaltversuch mit Teilchen (Animation)
Die Animation zeigt das Verhalten klassischer Teilchen am Doppelspalt.
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Zum DownloadQuantenobjekte - Doppelspaltversuch mit Wellen (Animation)
Die Animation zeigt das Verhalten einer klassischen Welle am Doppelspalt.
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Zum DownloadQuantenobjekte - Doppelspaltversuch mit Quantenobjekten (Animation)
Die Animation zeigt das Verhalten von Quantenobjekten wie Photonen oder Elektronen am Doppelspalt.
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Zum DownloadPhotoeffekt - Existenz einer oberen Grenzwellenlänge (Animation)
Die Animation zeigt den Aufbau, die Durchführung und die Beobachtungen des Experiments zum Nachweis einer oberen Grenzwellenlänge beim Photoeffekt.
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Zum DownloadPhotoeffekt - Klassische Abhängigkeit von der Lichtintensität (Animation)
Die Animation zeigt die Klassische Vorstellung der Abhängigkeit der Ablösung der Elektronen aus dem Metall beim Photoeffekt von der…
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Zum DownloadPhotoeffekt - Trägheitsloses Einsetzen (Animation)
Die Animation zeigt den Aufbau, die Durchführung und die Beobachtungen des Versuchs zum Nachweis des trägheitslosen Einsetzens des Photoeffekts.
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Zum DownloadPhotoeffekt - Klassische Abschätzung der Ablösezeit (Animation)
Die Animation zeigt das Versuchsprinzip zur klassischen Abschätzung der Ablösezeit der Elektronen aus dem Metall beim Photoeffekt.
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Zum DownloadPhotoeffekt - Klassisches und modernes Modell der Lichtausbreitung (Animation)
Die Animation zeigt das klassische und das moderne Modell der Lichtausbreitung.
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Zum DownloadPhotoeffekt - Messung der kinetischen Energie der ausgelösten Elektronen (Animation)
Die Animation zeigt das Prinzip der Messung der kinetischen Energie der beim Photoeffekt ausgelösten Elektronen über die Spannung, die sich zwischen…
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Zum DownloadCOMPTON-Effekt (Animation)
Die Animation zeigt das Prinzip des COMPTON-Effekts.
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Zum DownloadVersuche von HALLWACHS - Positiv geladene Platte (Animation)
Die Animation zeigt den Aufbau, die Durchführung und die Beobachtungen des 2. Teilversuchs, bei dem eine zuerst ungeladene und später positiv geladene…
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Zum DownloadVersuche von HALLWACHS - Negativ geladene Platte (Animation)
Die Animation zeigt den Aufbau, die Durchführung und die Beobachtungen des 1. Teilversuchs, bei dem eine negativ geladene Zn-Platte mit dem Licht…
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Zum DownloadVersuche von HALLWACHS - Negativ geladene Platte mit Glas (Animation)
Die Animation zeigt den Aufbau, die Durchführung und die Beobachtungen des 3. Teilversuchs, bei dem eine negativ geladene Platte, vor der sich eine…
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Zum DownloadVersuche von HALLWACHS - Untersuchung des Photostroms (Animation)
Die Animation zeigt den Aufbau, die Durchführung und die Beobachtungen des Versuchs, bei dem die Stärke des Photostroms in Abhängigkeit von der…
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Zum DownloadPhotonen im Gravitationsfeld (Animation)
Die Animation zeigt die Veränderung der Frequenz/Farbe von Photonen, die in der Höhe \(H\) emittiert und am Erdboden absorbiert werden.
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Zum DownloadCOMPTON-Effekt (qualitativ) (Animation)
Die Animation zeigt den Aufbau, die Durchführung und die Beobachtungen des qualitativen Experiments zum Nachweis des COMPTON-Effekts.
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