Münster 2011 – wissenschaftliches Programm

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DD: Fachverband Didaktik der Physik

DD 13: Neue Konzepte 2 (Optik)

DD 13.3: Vortrag

Dienstag, 22. März 2011, 14:40–15:00, SR A

Die Invertierung von Newtons experimentum crucis im Demonstrationsexperiment — •Johannes Grebe-Ellis und Matthias Rang — Leuphana Universität Lüneburg

Anknüpfend an Experimente Rangs (2009) zur Invertierung des experimentum crucis wurde ein Demonstrationsexperiment entwickelt, das die abbildungsoptische Verallgemeinerung von Newtons Experiment gestattet. Das Ziel war, neue Erkenntnisse über die Darstellbarkeit komplementärer Spektralphänomene mit einem optischen Design zu verknüpfen, das unter didaktischen Gesichtspunkten konzipiert wurde. Das Grundprinzip des Aufbaus beruht darauf, dass die Komplementarität spektraler Zustände erhalten ist, wenn die entsprechenden Abbildungsbedingungen vollständig invers zueinander sind. Daraus folgt insbesondere, dass der Nachweis auf spektrale Reinheit (Unzerlegbarkeit) auch für die Farben des "umgekehrten" Spektrums erbracht werden kann. Die Erweiterung des experimentum crucis auf komlementäre Spektren ist ferner nicht auf den Ausgangskontrast Hell-Dunkel beschränkt: Das Experiment lässt sich im Prinzip für jeden komplementärfarbigen Ausgangskontrast durchführen. Die dabei entstehenden komplementären Spektren weisen vielfältige Symmetrieverhältnisse und Ordnungsmerkmale auf; sie bilden einen spektralen Zustandraum, der das von Newton beschriebene Spektrum als Spezialfall enthält.