Wuppertal 2015 – wissenschaftliches Programm

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DD: Fachverband Didaktik der Physik

DD 7: Neue Konzepte 2

DD 7.2: Vortrag

Montag, 9. März 2015, 17:05–17:25, G.10.05 (HS 7)

"Magnetismus hoch 3" - Konsistente Modellierung von Dia-, Para- und Ferromagnetismus — •Daniel Laumann und Stefan Heusler — Westfälische Wilhelms-Universität Münster

Vom Kompass als Navigationsinstrument des Mittelalters bis zu den technischen Errungenschaften des 21. Jahrhunderts: Menschen nutzen magnetische Phänomene in einer Vielzahl von Anwendungen. In schulischer und universitärer Lehre kann jedoch in vielen Fällen kein tiefgehendes Verständnis der Natur dieser Phänomene erzielt werden, da für die drei zentralen Erscheinungsformen von Magnetismus (Dia-, Para- und Ferromagnetismus) aufgrund der Vielfalt und Komplexität der Phänomene keine konsistenten und anschlussfähigen Modellvorstellungen existieren.

In diesem Beitrag soll ein Zugang zu diesen drei Ausprägungen von Magnetismus dargestellt werden, der die zu Grunde liegenden Prinzipien der Quantenphysik verwendet. An entsprechenden Stellen werden zusätzlich semiklassische Betrachtungen angeführt.

Um die Komplexität der fachlichen Inhalte zu reduzieren, nutzt das Modell Bilder und Visualisierungen an Stelle komplexer Formeln. Ziel ist die Entwicklung eines möglichst konsistenten Modells, das die wichtigsten Eigenschaften der drei Erscheinungsformen von Magnetismus aus einem einheitlichen Grundmodell ableitet.