Würzburg 2018 – wissenschaftliches Programm

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DD: Fachverband Didaktik der Physik

DD 28: Hochschuldidaktik 2

DD 28.2: Vortrag

Mittwoch, 21. März 2018, 13:10–13:30, Info - ÜR II

Räumliche Kohärenz, ein experimenteller Zugang zum verbesserten Verständnis — •Kai Pieper¹, Antje Bergmann¹, Roman Dengler² und Carsten Rockstuhl¹ — ¹Institut für Theoretische Festkörperphysik, KIT — ²Institut für Physik und Technische Bildung, PH Karlsruhe

Kohärenz gehört zu den abstraktesten Begriffen in heutigen Physikvorlesungen. Allein die Unterscheidung in räumliche und zeitliche Kohärenz und deren charakteristische Größen birgt viele Schwierigkeiten. Licht ist meist entweder kohärent oder nicht. Jegliche Nuancierung und vor allem auch Verständnis dafür, dass die Frage bezüglich der Kohärenz nicht absolut ist, findet nur geringe Beachtung. Allem voran fehlt allerdings eine einfache Möglichkeit, die Kohärenz von Licht experimentell beobachtbar und somit erfahrbar zu machen. Behoben wird dieser Missstand durch einen Versuchsaufbau, der für ein verbessertes Verständnis des Begriffs der räumlichen Kohärenz sorgen soll. Durch die Messung des Kontrastes des Interferenzmusters eines Doppelspaltes, der abwechselnd mit einer LED (thermische Lichtquelle) und einer Kombination aus Laser und rotierender Mattscheibe (quasi-thermische Lichtquelle) in diskreten Abständen beleuchtet wurde, können die Speckles der quasi-thermischen Lichtquelle mit den räumlich kohärenten Bereichen der thermischen Lichtquelle identifiziert werden. Dies öffnet anschauliche experimentelle Wege, um den Begriff der räumlichen Kohärenz über die Ausdehnung der räumlich kohärenten Bereiche intuitiv verständlich nutzbar zu machen. Die Umsetzung passender Versuche im Kontext von Praktika werden diskutiert.