Didaktik 2009 – wissenschaftliches Programm

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DD: Fachverband Didaktik der Physik

DD 24: Neue Konzepte IV (Quantenoptik)

DD 24.1: Vortrag

Mittwoch, 18. März 2009, 10:30–10:50, Saal 3

Photonik macht Schule: Ein Schülerlabor zur Quantenoptik — •Andreas Vetter¹, Patrick Bronner¹, Christine Silberhorn² und Jan-Peter Meyn¹ — ¹Physikalisches Institut VI, Didaktik der Physik, FAU Erlangen-Nürnberg — ²Max-Planck Institut für die Physik des Lichts, Erlangen

An der Universität Erlangen-Nürnberg können Schülerinnen und Schüler der Jahrgangstufen 10-13 ein Schülerlabor zur Quantenoptik durchlaufen. Ein Labortag umfasst drei Einheiten. In der ersten Einheit lernen die Schüler in einem Lernzirkel experimentelle Grundlagen zur Quantenoptik kennen. Der Lernzirkel besteht aus drei Stationen, die jeweils zweifach vorhanden sind. An der ersten Station wird über die Einkopplung von Laserlicht in eine Glasfaser eine Lichtübertragung von Musik realisiert. Bei der zweiten Station lernen die Schüler das Prinzip der Quantenkryptographie kennen. Hier werden Informationen über die Polarisation von einzelnen Laserpulsen übertragen. An der dritten Station werden Interferenzexperimente mit hellem Laserlicht durchgeführt. In der zweiten Einheit des Labortages besuchen die Schüler das Quantenoptiklabor der Physikdidaktik und arbeiten mit einzelnen Photonen. Zum Abschluss des Labortages erkunden die Schüler die Forschungslabore der Max-Planck Nachwuchsgruppe. Das Konzept des Schülerlabors kann in eine Unterrichtseinheit zur Physik des Photons integriert werden. Zur Vorbereitung auf den Laborbesuch arbeiten die Schüler im Klassenzimmer mit interaktiven quantenoptischen Bildschirmexperimenten. Das Schülerlabor wird von der Robert-Bosch-Stiftung gefördert.