GFS zur QM - Themen

Airblader · Anmeldungsdatum: 07.05.2006 Beiträge: 129 Wohnort: Geislingen

Hiho

Also ich halte in Physik eine GFS (ne Art Referat) über die QM. Genaugenommen nur eine "Einführung" bzw. "Übersicht", so als ne Art Schnupperreferat. Es geht um die 11. Klasse (allgeimeinbild. Gym. - Quantenphysik also erst in 2 Jahren smile

).

Im Grunde bin ich schon fertig. Aber ich wollte doch nochmal eine Art Rückmeldung, ob ihr meint, die "Themen" seien Okay für eine grobe Übersicht (natürlich so, dass es für Einsteiger erklärt verständlich ist), ob was zu speziell ist oder ob ihr noch einen Vorschlag habt.

Mein Aufbau war nun so:

1. Hinführung / Wofür braucht man die QM
2. "Wellenproblem im Backofen" (Bsp. nach "Das elegante Universum" von Brian Greene zur Hinführung d. Problems der klassischen Physik)
3. Quantelung der Materie
4. Welle-Teilchen-Dualismus
5. Heisenbergsche Unschärferelation
6. Ausblick (auf Effekte und Gedankenspiele wie Schrödingers Katze oder Tunneleffekt)

Alles davon ist natürlich komplett (!) ohne Mathematik, sondern rein theoretisch und 4.+5. ist eig. auch nur "angeschnitten".

Wie gesagt - was meint ihr dazu?

air

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Ich finde, soweit ich das anhand deines Beitrages abschätzen kann, klingt das prima smile

Ich kann mir gut vorstellen, dass du ein Referat mit dieser Gliederung so gestalten und vortragen kannst, dass es für die Mitschüler gut nachvollziehbar wird und prima in den für das Referat vorgesehenen Zeitrahmen passen kann. smile

Airblader · Anmeldungsdatum: 07.05.2006 Beiträge: 129 Wohnort: Geislingen

Okay, Dankeschön smile

Unsere Klasse ist nun leidern icht die intelligenteste, wenn ich das so sagen darf ( Big Laugh

) und darum ist es sowieso schwer, ihnen ein so happiges Thema irgendwie ansatzweise verständlich zu machen.

Werde dann reinschreiben wie es gelaufen ist smile

(Kann aber noch ne Weile dauern, hab keinen Termin...)

air

T-Tauri · Anmeldungsdatum: 01.03.2007 Beiträge: 41

Airblader · Anmeldungsdatum: 07.05.2006 Beiträge: 129 Wohnort: Geislingen

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Naja, es stimmt schon, dass das Rechnen zur Theorie gehört wie das Experimentieren zum Experiment. Und wenn ich "pure Theorie" höre, dann klingt das für mich zuallererst auch nach "fast nur Rechnen" Augenzwinkern

Statt "sondern rein theoretisch" meinst du sicher eher, dass du deine Einführung so halten möchtest, dass du dich auf Worte und Bilder beschränkst, die von dem erzählen oder das beschreiben, was Quantenmechanik ist, und nicht anfängst, konkret zu zeigen, wie man das rechnet.

Das ist also mehr ein Gegensatz zwischen allgemein und konkret, zwischen wenig Details und viel Details oder zwischen Gedankengerüst und mathematischer Umsetzung. Und weniger ein Gegensatz zwischen Theorie und Experiment.

pfnuesel · Anmeldungsdatum: 04.11.2004 Beiträge: 248 Wohnort: Zürich

"rein phänomenologisch" statt "rein theoretisch" wäre wohl besser gewählt gewesen. Aber es ist ja klar, was du meinst.

Zu deinem Aufbau:
Nur Anhand der aufgelisteten Themen ist es natürlich schwer zu beurteilen, wie das ganze dann aussehen wird. Ich würde es noch durch einige Punkte ergänzen, die du vielleicht aber bereits in den jeweiligen Kapiteln berücksichtigt hast.

Zunächst würde ich auf die historische Entwicklung eingehen, auf die De-Broglie-Wellenlänge (jedem Objekt kann eine Welle zugeordnet werde!), dann vielleicht kurz auf die Schrödinger-Gleichung zu sprechen bekommen.

Danach wäre es Zeit für einige anschauliche Beispiele (Potential-Topf, Teilchen in der Box, Tunnel-Effekt), die zur Quantisierung der Energie führt (für gebundene Zustände). Danach einige Anwendungen, speziell des Tunnel-Effekts, beispielsweise Wasserstoff-Fusion in der Sonne.

Auf die Heisenbergsche Unschärferelation würde ich nur kurz zu sprechen kommen, weil sie auch nicht mathematisch formuliert etwas sehr abstraktes und schwer vorstellbares darstellt.

Generell würde ich auch versuchen, die Dinge "herzuleiten", wenn auch auf naive Art und Weise. Beispielsweise würde ich nicht sagen, man hat herausgefunden, dass die Energie quantisiert sein kann. Sondern zeige anhand des Beispiels des Teilchens in der Box, dass das Teilchen (die Welle!) nur bestimmte Energien annehmen kann. Und dass es durch die selben Überlegungen zu einer Quantisierung des Drehimpulses im Atommodell kommt usw.

Airblader · Anmeldungsdatum: 07.05.2006 Beiträge: 129 Wohnort: Geislingen

Auf die Geschichte komme ich nach spezieller Absprache mit meinem Lehrer nicht zu sprechen, da etwas weniger als 45min sowieso schon wenig Zeit sind. smile

Die Schrödingergleichung war nie eine Überlegung, da sie ziemlich mathematisch ist und die GFS soll ja auch eine Art "Überblick" sein und irgendwo spannend sein. Dann nur grundlegende Dinge zu erzählen wäre vllt. etwas langweilig. Augenzwinkern

Wie man auf die Quantelung kommt, zeige ich anhand d. Beispiels des Backofens, in dem die Energie scheinbar unendlich ist (Bsp. aus einem Buch) und dementsprechend wie es gelöst wird.
Beispiele selbst kommen erst am Ende beim Ausblick (ist auch ein gutes Polster, da ich je nach Zeit viel oder wenig dazu sagen kann).
Die HU finde ich ehrlich gesagt nicht sehr abstrakt. Auch dazu gibt es gute Beispiele (z.B. das Messen der Frequenz einer Schalwelle zu einem bestimmten Zeitpunkt).

Vllt. die Fusion in der Sonne als Effekt, der tatsächlich auftritt (und ganz wichtig ist Augenzwinkern

) ist eine gute Idee, Danke! smile

air