Arbeitsblätter für Physik: Licht und seine Eigenschaften
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Als Fotoeffekt bezeichnet man die Tatsache, dass durch die Beleuchtung mit geeignetem Licht aus Metalloberflächen Elektronen ausgelöst werden. Stellen Sie Ihren Schülern den Grundversuch sowie seine Deutung vor und behandeln Sie insbesondere die Interpretation Albert Einsteins.
Die Welt des Mikrokosmos ist geheimnisvoll. Die Gesetzmäßigkeiten, die wir aus unserer alltäglichen Erfahrung ableiten, verlieren hier ihre Gültigkeit und müssen durch die entsprechenden Gleichungen der Quantenphysik ersetzt werden. Dies birgt so manche Überraschung! In Zusammenhang mit Interferenzphänomenen wird Licht als Welle betrachtet. Aber diese Theorie hat ihre Grenzen. So lassen sich die Phänomene beim Fotoeffekt nur mit dem Teilchencharakter der Lichtquanten erklären. Verdeutlichen Sie den Lernenden dieses Dilemma. Führen Sie Ihre Schüler dann schrittweise an das anspruchsvolle Thema Quantenphysik heran. Bringen Sie Ihren Schülern den Begriff der Aufenthaltswahrscheinlichkeit so weit nahe, dass sie ihn beim Quantenfußball spielerisch auf die Position des Balls anwenden können.
Neben der Technik, mit deren Hilfe die Reise in den Weltraum überhaupt erst möglich wird, spielt in diesem Heft das Thema Schwerelosigkeit eine zentrale Rolle. Sie hat Auswirkungen auf nahezu alle alltäglichen Abläufe und erlaubt wissenschaftliche Untersuchungen, wie sie auf der Erde gar nicht möglich sind – und zwar in ganz unterschiedlichen Disziplinen: Allem voran betrifft das die Physik, aber auch biologische Fragestellungen, Abläufe im menschlichen Körper und viele andere Forschungsbereiche. So lernen die Schülerinnen und Schüler technische und naturwissenschaftliche Themengebiete kennen, die mit den entsprechenden Unterrichtsfächern korrespondieren. Zugleich wenden sie durch eigenes Konstruieren und Experimentieren, Messen und Rechnen die entsprechenden Methoden an. Und sie verstehen auch: Raumfahrt ist nicht nur faszinierend, sondern dient vor allem einer Vielzahl von Anwendungen, die uns auf der Erde nutzen.
Einigen SuS ist bekannt, dass es elektromagnetische Wellen gibt und Licht eine solche Welle ist. Sie lernen über diese Welle, wie man sie experimentell nachweist, und theoretisch begründet und wie man sich die Erzeugung und Ausbreitung von solchen Wellen vorzustellen hat. Das Material dient der Information der Lehrkraft.
Optische Phänomene sind faszinierend. Der Gesichtssinn ist für den Menschen essenziell. Schon immer hat der Mensch daher versucht, Licht und Sehen zu verstehen, auch zunehmend auf wissenschaftlicher Basis. Dabei interpretierte man im Laufe der Zeit „verstehen“ und „erklären“ als ein Zurückführen auf anerkannte Grundlagen, in den Naturwissenschaften war das irgendwann letztlich ein physikalisches Modell.
Geometrische Optik - Ein Überblick über fachliche und didaktische Hintergründe
Ziel der Stunde ist es, die wissenschaftliche Argumentationsfähigkeit der SuS zu schulen. Sie sollen Aussagen aus der Geschichte der Physik kritisch hinterfragen und eine einfache Argumentationskette zu der Frage "Wie wir sehen", erstellen.