Quantenobjekte

Ich kann das Experiment mit der Elektronenbeugungsröhre beschreiben und die Beobachtungen mithilfe optischer Analogieversuche an Transmissionsgittern oder mithilfe der Braggreflexion deuten.

Ich kann die Wellenlänge bei Quantenobjekten mit Ruhemasse mithilfe der de-Broglie-Gleichung ermitteln und in diesem Zusammenhang die Definition des Impulses nennen. Ich kann durch Auswertung von Messwerten die Antiproportionalität zwischen Wellenlänge und Geschwindigkeit bestätigen.

Ich kann die jeweiligen Interferenzmuster bei Doppelspaltexperimenten für einzelne Photonen bzw. Elektronen stochastisch deuten und die entstehenden Interferenzmuster bei geringer und hoher Intensität beschreiben. Ich kann zur Deutung der Interferenzmuster die Zeigerdarstellung oder eine andere geeignete Darstellung verwenden und den Zusammenhang zwischen der Nachweiswahrscheinlichkeit für ein einzelnes Quantenobjekt und dem Quadrat der resultierenden Zeigerlänge bzw. der Amplitude der resultierenden Sinuskurve beschreiben. Ich kann meine Kenntnisse auf die Deutung von Experimenten mit Quantenobjekten größerer Masse (z. B. kalte Neutronen) anwenden.

Ich kann die wesentliche Aussage der Unbestimmtheitsrelation für Ort und Impuls beschreiben und an einem Mehrfachspaltexperiment die Unbestimmtheitsrelation für Ort und Impuls erläutern.

Ich kann den Aufbau eines Mach-Zehnder-Interferometers beschreiben und die Begriffe Komplementarität und Nichtlokalität mithilfe der Beobachtungen in einem „Welcher-Weg“-Experiment erläutern. Ich kann ein „Welcher-Weg“-Experiment unter den Gesichtspunkten Nichtlokalität und Komplementarität interpretieren.

Ich kann die experimentelle Bestimmung der planckschen Konstante h mit LEDs in ihrer Funktion als Energiewandler erläutern und das zugehörige Experiment mithilfe des Photonenmodells deuten. Ich kann durch Auswertung von Messwerten die Hypothese der Proportionalität zwischen Energie des Photons und der Frequenz überprüfen.

Ich kann ein Experiment zur Bestimmung der Energie der Photoelektronen beim äußeren lichtelektrischen Effekt mit der Vakuum-Fotozelle beschreiben, meine Kenntnisse über das Photonenmodell des Lichtes auf diese Situation anwenden und das zugehörige f-E-Diagramm deuten.

Ich kann die Entstehung des Röntgenbremsspektrums als Energieübertragung von Elektronen auf Photonen erläutern und aus Röntgenbremsspektren einen Wert für die plancksche Konstante h ermitteln.

Quelle: Kerncurriculum für das Gymnasium – gymnasiale Oberstufe, Niedersachsen 2017