Moderne Physik und Schule

Lehrveranstaltung im Sommersemester 2015
Fakultät für Physik der Universität Wien

Franz Embacher und Helmut Kühnelt


260120 SE Moderne Physik und Schule, 2st.
[Vorlesungsverzeichnis]

Zeit: Di 16:15 – 17:45 Uhr
Ort: Seminarraum Physik, Sensengasse 8 EG, 1090 Wien
Beginn/Vorbesprechung: Di 10. März 2015

Thema: Das Licht

Die Vereinten Nationen haben das Jahr 2015 zum "internationalen Jahr des Lichts" erklärt (siehe http://www.light2015.org/Home.html und den Veranstaltungskalender unter http://www.light2015.org/Home/Event-Programme.html). Ein passender Anlass für das Seminarthema in diesem Semester! Vorschläge für Seminarvorträge:

  • Teilchen oder Welle (Newton versus Huygens) – welche Argumente hatten Newton und Huygens zu ihrer Zeit?
  • Vom Youngschen Doppelspaltexperiment zum Mach-Zehnder-Interferometer: Belege für die Wellennatur des Lichts.
  • Ansichten über das Licht im ausgehenden 19. Jahrhundert: Wer kam eigentlich auf die Idee, dass Licht ein elektromagnetischer Vorgang ist? Und warum? Wann (wie, von wem) wurde diese Vermutung experimentell abgesichert?
  • Das Plancksche Strahlungsgesetz: Was besagt es? Wie kam Planck darauf? Inwiefern ist es wichtig? Was sind seine wichtigsten, für den Physikunterricht relevanten Folgerungen?
  • Einsteins Theorie des Lichts von 1905 (http://www.physik.uni-augsburg.de/annalen/history/einstein-papers/1905_17_132-148.pdf). Wo kommt in dieser Arbeit der photoelektrische Effekt vor?
  • QED: Die seltsame Theorie des Lichts und der Materie (Richard Feynman, http://www.amazon.de/QED-seltsame-Theorie-Lichts-Materie-ebook/dp/B009SKQ7NW/ref=sr_1_3, Pflichtlektüre für Physik-LehrerInnen!) Wie betrachtet die moderne Physik das Licht?
  • Was ist LASER? Was sind seine physikalischen Grundlagen? (Wer kam eigentlich auf die Idee, dass es so etwas geben könnte?) Was ist gemeint, wenn gesagt wird, LASER sein ein „makroskopisches Quantenphänomen“?
  • Was sind LEDs? Was sind ihre physikalischen Grundlagen?
  • Optische Phänomene in der Natur (insbesondere in der Atmosphäre).
  • Licht im Universum: Ursprung und Physik der kosmischen Hintergrundstrahlung.
  • Warum leuchten Sterne?
  • Bunte (Hand-)Experimente mit polarisiertem Licht.
  • Licht und Quanteninformation: Wie erzeugt man einzelne Photonen? Was sind und wie erzeugt man „verschränkte Photonen“? Inwiefern sind sie von Interesse für die Physik?
Nach der Präsentation verfassen die ReferentInnen eine Seminararbeit (Länge: ca. 5 Seiten ohne Bilder).


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