Redaktion Physik:

Olaf Zelesnik (WLO - Fachportalmanager)
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Grundlagen

Die Quantenphysik stellt viele Grundlagen der klassischen Physik in Frage. Liefert die klassische Physik eindeutige Vorhersagen, so sind in der Quantenmechanik nur statistische Aussagen zum Beispiel über den Aufenthaltsort eines Teilchens möglich. Trotz dieser Eigenschaft liefern physikalische Messungen an Quantenobjekten eindeutige Ergebnisse. Quantenobjekte sind zudem zur Interferenz fähig, oft sogar mit sich selbst. Versucht man hingegen, die genaue Bahnkurve eines Quantenobjekts durch experimentelle Kniffe festzustellen, so verschwinden die zuvor beobachtbaren Interferenzmuster. Kurzum: Die Natur ist merkwürdig.

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Cover: Wesenszug 1: Statistische Vorhersagbarkeit

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Klassische Mechanik ist deterministisch Die klassische Mechanik mit der wir unsere Alltagswelt beschreiben können, ist deterministisch: Wenn du zum Beispiel einen Pfeil mit der richtigen Geschwindigkeit und dem richtigen Winkel abschießt, kannst du sicher sein, dass der Pfeil ins Ziel trifft…

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Physik

LEIFI Physik

Cover: Wesenszug 2: Fähigkeit zur Interferenz

Nachschlagewerk

Interferenz mit sich selbst Obwohl im Doppelspaltexperiment ein einzelnes Elektron nur an einen Ort auf dem Schirm trifft, so bilden die Auftreffpunkte nach vielen Wiederholungen ein Interferenzmuster. Es gibt eine große Anzahl von Quantenexperimenten, die solche Interferenzmuster zeigen. Die…

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Physik

LEIFI Physik

Cover: Wesenszug 3: Eindeutige Messergebnisse

Nachschlagewerk

Messprozess in der Quantenphysik Die Aussage, dass man einem Elektron im Doppelspaltexperiment die Eigenschaft „Ort“ nicht zuschreiben kann, scheint im Widerspruch dazu zu stehen, dass man den Ort des Elektrons durchaus messen kann. Hier spielt die grundlegende Eigenschaft von Messprozessen …

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Physik

LEIFI Physik

Cover: Wesenszug 4: Komplementarität

Nachschlagewerk

Der vierten Wesenszug der Quantenmechanik wird ebenfalls am Doppelspaltexperiment deutlich: Die Komplementarität. Kurz gesagt bedeutet dies, dass z.B. Ort und Impuls eines Teilchens nicht gleichzeitig exakt bestimmbar sind - oder mit anderen Worten: Je nach Messvorrichtung verhalten sich Quantenobjekte entweder wie klassische Teilchen oder wie klassische Wellen.

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Physik: Sekundarstufe II

LEIFI Physik

Cover: SCHRÖDINGER Gleichung schnell und kurz erklärt! - Quantenphysik - Das Reich der Quanten.
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Video (150 Stunden)

Schrödinger Gleichung schnell und kurz erklärt! - Quantenphysik - Das Reich der Quanten. Hallo und schön euch hier wieder anzutreffen! In diesem Video versuche ich euch die Schrödinger Gleichung zu erklären und das sogar unter 10 Minuten! Schnell und einfach erklärt aber dafür nehmen wir auch die ein wenig vereinfachte Schrödinger Gleichung und die Zeitunabhängige sonst wäre das Video 10 Stunden, lang mit Glück! Ich hoffe euch gefällt das Video und ihr schaut es euch auch an, denn das Video hier bereitet uns vor auf die Videos die noch kommen werden! Sobald wir verstehen haben was genau der Kollaps einer Wellen Funktion ist, wissen wir was mit Teilchen wirklich passiert! Ich würde mich riesig über ein Daumen nach oben freuen und wenn euch das Video so wirklich gefallen hat, teilt es mit euren Freunden! TWITTER: https://twitter.com/Entropy_channel INSTAGRAMM: https://www.instagram.com/entropy_cha... Discord Channel (ACHTUNG! Noch im Aufbau): https://discord.gg/BnfvmGT Dieses Video wurde stark von einer tollen Youtuberin, Up & Atom inspiriert! https://www.youtube.com/watch?v=QeUMFo8sODk

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Physik: Sekundarstufe I, Sekundarstufe II

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Cover: Das Geheimnis der Quanten - Doppelspaltexperiment
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Video (61 Stunden)

►Alle Videos: http://bit.ly/1fa7Tw3 ✚Facebook: http://on.fb.me/YJFlNt ♥Teilt das Video, wenn ihr mich unterstützen wollt! ✚Abonnieren: http://bit.ly/10jgdi2 Das Doppelspaltexperiment gilt als das schönste Experiment der Quantenphysik und ist eine gute Möglichkeit das Dilemma der Quantenwelt zu verstehen. 100SekundenPhysik: das ist Wissenschaft in einfacher, knapper und unterhaltsamer Form. Tags: Doppelspaltexperiment Quantenwelt Quantenverständnis Quantenphysik Quantenmechanik Doppelspalteffekt Doppelspaltversuch

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Physik: Sekundarstufe I, Sekundarstufe II

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Cover: Die Kopenhagener Deutung
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Video (61 Stunden)

►Teil 1 - Geheimnis der Quanten: http://bit.ly/QuantenGeheimnis ►Aus Scheiße Gold machen: http://bit.ly/ScheisseGold ►Alle Videos: http://bit.ly/1fa7Tw3 ✚Facebook: http://on.fb.me/YJFlNt ✚Twitter: http://bit.ly/Zqqnv4 ✚Abonnieren: http://bit.ly/10jgdi2 Mit der Kopenhagener Deutung haben Niels Bohr und Werner Heisenberg eine Theorie zu u.A. der Interpretation des Doppelspaltexperiments und somit auch der Quantenmechanik geschaffen. 100SekundenPhysik: das ist Wissenschaft in einfacher, knapper und unterhaltsamer Form.

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Physik: Sekundarstufe I, Sekundarstufe II

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Cover: Schrödingers Katze
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Video (51 Stunden)

Schrödingers Katze ist ein Gedankenexperiment von Erwin Schrödinger, der obwohl er selbst einen wesentlichen Teil zur Quantentheorie beigetragen hat, diese immer wieder kritisierte. So stellt er mit diesem hypothetischen Versuch die Übertragung quantenmechanischer Begriffe auf die makroskopische Welt als Paradoxon dar. ►Beamen: http://bit.ly/Beamen ►Identität: http://bit.ly/ParfitsGedankenexperiment ►Alle Videos: http://bit.ly/1fa7Tw3 ✚Facebook: http://on.fb.me/YJFlNt ✚Twitter: http://bit.ly/Zqqnv4 ✚Abonnieren: http://bit.ly/10jgdi2 100SekundenPhysik: das ist Wissenschaft in einfacher, knapper und unterhaltsamer Form.

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Physik: Sekundarstufe I, Sekundarstufe II

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Medien (16)

Cover: Die Kopenhagener Deutung
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►Teil 1 – Geheimnis der Quanten: http://bit.ly/QuantenGeheimnis ►Aus Scheiße Gold machen: http://bit.ly/ScheisseGold ►Alle Videos: http://bit.ly/1fa7Tw3 ✚Facebook: http://on.fb.me/YJFlNt ✚Twitter: http://bit.ly/Zqqnv4 ✚Abonnieren: http://bit.ly/10jgdi2 Mit der Kopenhagener Deutung haben Niels Bohr und Werner Heisenberg eine Theorie zu u.A. der Interpretation des Doppelspaltexperiments und somit auch der Quantenmechanik geschaffen. 100SekundenPhysik: das ist Wissenschaft in einfacher, knapper und unterhaltsamer Form.

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Physik: Sekundarstufe I, Sekundarstufe II

Youtube

Cover: Schrödingers Katze
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Video

Schrödingers Katze ist ein Gedankenexperiment von Erwin Schrödinger, der obwohl er selbst einen wesentlichen Teil zur Quantentheorie beigetragen hat, diese immer wieder kritisierte. So stellt er mit diesem hypothetischen Versuch die Übertragung quantenmechanischer Begriffe auf die makroskopische Welt als Paradoxon dar. ►Beamen: http://bit.ly/Beamen ►Identität: http://bit.ly/ParfitsGedankenexperiment ►Alle Videos: http://bit.ly/1fa7Tw3 ✚Facebook: http://on.fb.me/YJFlNt ✚Twitter: http://bit.ly/Zqqnv4 ✚Abonnieren: http://bit.ly/10jgdi2 100SekundenPhysik: das ist Wissenschaft in einfacher, knapper und unterhaltsamer Form.

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Physik: Sekundarstufe I, Sekundarstufe II

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Cover: Quantenphysik: Potentialtöpfe und Elektronenwellen

Interaktives Medium

Der lineare Potentialtopf ist ein gutes Modellsystem in der Quantenphysik. An dieser einfachen Anordnung lassen sich zentrale Einsichten wie die Quantisierung der Energieniveaus in einem Atom verdeutlichen. Diese Animation hilft, neben Potentialtöpfen auch Elektronenwellen um Atomkerne herum sichtbar zu machen.

Interaktives Medium

Physik: Sekundarstufe II

Geogebra

Cover: Das Geheimnis der Quanten - Doppelspaltexperiment
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►Alle Videos: http://bit.ly/1fa7Tw3 ✚Facebook: http://on.fb.me/YJFlNt ♥Teilt das Video, wenn ihr mich unterstützen wollt! ✚Abonnieren: http://bit.ly/10jgdi2 Das Doppelspaltexperiment gilt als das schönste Experiment der Quantenphysik und ist eine gute Möglichkeit das Dilemma der Quantenwelt zu verstehen. 100SekundenPhysik: das ist Wissenschaft in einfacher, knapper und unterhaltsamer Form. Tags: Doppelspaltexperiment Quantenwelt Quantenverständnis Quantenphysik Quantenmechanik Doppelspalteffekt Doppelspaltversuch

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Physik: Sekundarstufe I, Sekundarstufe II

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Cover: Der Quanten Tunneleffekt
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►Alle Videos: http://bit.ly/1fa7Tw3 ✚Snapchat: SekundenPhysik ✚Facebook: http://on.fb.me/YJFlNt ✚Abonnieren: http://bit.ly/10jgdi2 100SekundenPhysik: das ist Wissenschaft in einfacher, knapper und unterhaltsamer Form.

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Physik: Sekundarstufe I, Sekundarstufe II

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Cover: Quantenphysik einfach erklärt mit einer Kaffeetasse! Stehende Wellen+Knotenpunkte | Phil's Physics
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Video

Macht mit bei unserer Umfrage und bekommt kostenlosen Zugang zu weiteren spannenden Videos: http://beta.quantenspiegelungen.de Dieses Video ist das erste aus einer neuen Reihe zum Thema Quantenphysik, die wir in Kooperation mit dem Institut für Didaktik der Physik der Universität Münster produzieren. Weil für die Quantenphysik das Konzept von Wellen ziemlich wichtig ist, machen wir uns in diesem Video ein einfaches Modell von stehenden Wellen mit einer Kaffeetasse. Video “Glas zersingen”: http://youtu.be/ePHn-w5Gia0 Eine Menge andere spannende Experimente, Erklärungen und Life-Hacks findest du in meinem Buch “Phil’s Physics” (Philip Häusser, 2016): http://phils-physics.de/bestellen Hat dir das Video gefallen? Klick auf “Daumen hoch” und schenk mir ein Abo! Dein Feedback motiviert mich zu neuen Videos. Dankeschön 🙂

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Physik, MINT: Sekundarstufe I, Sekundarstufe II

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Cover: SCHRÖDINGER Gleichung schnell und kurz erklärt! - Quantenphysik - Das Reich der Quanten.
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Schrödinger Gleichung schnell und kurz erklärt! – Quantenphysik – Das Reich der Quanten. Hallo und schön euch hier wieder anzutreffen! In diesem Video versuche ich euch die Schrödinger Gleichung zu erklären und das sogar unter 10 Minuten! Schnell und einfach erklärt aber dafür nehmen wir auch die ein wenig vereinfachte Schrödinger Gleichung und die Zeitunabhängige sonst wäre das Video 10 Stunden, lang mit Glück! Ich hoffe euch gefällt das Video und ihr schaut es euch auch an, denn das Video hier bereitet uns vor auf die Videos die noch kommen werden! Sobald wir verstehen haben was genau der Kollaps einer Wellen Funktion ist, wissen wir was mit Teilchen wirklich passiert! Ich würde mich riesig über ein Daumen nach oben freuen und wenn euch das Video so wirklich gefallen hat, teilt es mit euren Freunden! TWITTER: https://twitter.com/Entropy_channel INSTAGRAMM: https://www.instagram.com/entropy_cha… Discord Channel (ACHTUNG! Noch im Aufbau): https://discord.gg/BnfvmGT Dieses Video wurde stark von einer tollen Youtuberin, Up & Atom inspiriert! https://www.youtube.com/watch?v=QeUMFo8sODk

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Physik: Sekundarstufe I, Sekundarstufe II

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Cover: Quantencomputer + Spin einfach erklärt! Quantenphysik, Qubits, Stern-Gerlach & Co | Phil's Physics
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Macht mit bei unserer Umfrage und bekommt kostenlosen Zugang zu weiteren spannenden Videos: http://beta.quantenspiegelungen.de Wie funktioniert ein Quantencomputer und wieso ist er so ultra schnell im Vergleich zu einem normalen Computer? Alles hängt mit dem Spin zusammen – also Quantenphysik und dass man das auch leicht erklären kann, zeigen wir heute. Unterstützt uns – klickt auf “abonnieren” (kostet euch nix!). Dieses Video ist das zweite aus einer neuen Reihe zum Thema Quantenphysik, die wir in Kooperation mit dem Institut für Didaktik der Physik der Universität Münster produzieren. Wir schauen uns heute ultra rechenstarke Quantencomputer an. Dazu benötigen wir den Spin. Also kommt erstmal ein kleiner Input zur Quantenphysik. Dann schauen wir, wieso die Computer eigentlich soviel Leistungsstärker sind. Eine Menge andere spannende Experimente, Erklärungen und Life-Hacks findest du in meinem Buch “Phil’s Physics” (Philip Häusser, 2016): http://phils-physics.de/bestellen Hat dir das Video gefallen? Klick auf “Daumen hoch” und schenk mir ein Abo! Dein Feedback motiviert mich zu neuen Videos. Dankeschön 🙂

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Physik, MINT: Sekundarstufe I, Sekundarstufe II

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Cover: Quantenphysik einfach erklärt! Atom, Orbital, Spektrum, Elektronen | Phil's Physics
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Video

Macht mit bei unserer Umfrage und bekommt kostenlosen Zugang zu weiteren spannenden Videos: http://beta.quantenspiegelungen.de Dieses Video ist das zweite aus einer neuen Reihe zum Thema Quantenphysik, die wir in Kooperation mit dem Institut für Didaktik der Physik der Universität Münster produzieren. Wir gehen heute Atomen auf die Spur, den Bausteinen der Materie, den Hauptakteuren der Atomkraft und dem letzten, was von uns übrig bleiben wird. Wie kann man sie sichtbar machen und wie sind sie eigentlich wirklich aufgebaut? Video “Lumineszenz”: http://youtu.be/LpKAWZhg0sg Eine Menge andere spannende Experimente, Erklärungen und Life-Hacks findest du in meinem Buch “Phil’s Physics” (Philip Häusser, 2016): http://phils-physics.de/bestellen Hat dir das Video gefallen? Klick auf “Daumen hoch” und schenk mir ein Abo! Dein Feedback motiviert mich zu neuen Videos. Dankeschön 🙂

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Physik, Chemie, MINT: Sekundarstufe I, Sekundarstufe II

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Cover: Dr  Quantum    erklärt das Doppel Spalt Experiment - YouTube
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Video

Das Doppelspaltexperiment eignet sich gut, um die Grundideen der Quantenphysik (Welle-Teilchen-Dualismus, Nicht-Lokalität und Verschränkung) zu verdeutlichen. In diesem Video erklärt der fiktive Dr. Quantum dir diese Ideen.

Video

Physik, Chemie: Sekundarstufe II

Cover: Quantenmechanik - Doppelspalt, Verschränkung und Nichtlokalität | Doku - YouTube
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Video

Das Doppelspaltexperiment hat unser Weltbild verändert. Im Reich der Quanten und Elementarteilchen regieren Zufall, Verschränkung, Nichtlokalität und Unbestimmtheit. Dieses Video ist eine geeignete Einführung in die Grundlagen der Quantenphysik.

Video

Physik, Chemie: Sekundarstufe II

Cover: Quanten Photonen Gitter Intensitätsverteilung

Interaktives Medium

Die Interferenz von Quantenobjekten muss als stochastischer Vorgang verstanden werden. Diese Simulation verdeutlicht, wie aus einzelnen Quantenobjekten Stück für Stück die typischen Interferenzmuster entstehen.

Interaktives Medium

Physik: Sekundarstufe II

Geogebra

Cover: Die Kopenhagener Deutung
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Video

Kopenhagener Deutung – eine der mehreren Interpretationen der Quantenmechanik, die den mathematischen Formalismus interpretiert. Dieses Erklärvideo bringt sie dir anschaulich näher.

Video

Physik: Sekundarstufe II, Hochschule

Cover: Die Schrödinger-Gleichung
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Video

In diesem Erklärvideo lernst du innerhalb von 45 Minuten die Schrödinger-Gleichung kennen (1d und 3d, zeitunabhängig und zeitabhängig), wie sie hergeleitet wird und was die Wellenfunktion ist.

Video

Physik: Sekundarstufe II, Hochschule

Cover: Heisenbergsche Unschärferelation am Einfachspalt in 5 Minuten einfach erklärt
videocam

Video

Die Unbestimmtheitsrelation ist ein Gesetz aus der Quantenmechanik, welches eine gleichzeitige, genaue Bestimmung zweier komplementärer Observablen verhindert.

Video

Physik: Sekundarstufe II, Hochschule

Cover: Linearer Potentialtopf in 5 Minuten erklärt
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Video

Der lineare Potentialtopf ist ein Modell aus der Quantenphysik, welches die Quantisierung der Energie veranschaulichen soll.

Video

Physik: Sekundarstufe II, Hochschule

Unterrichtsplanung (12)

Cover: milq und die Wesenszüge der Quantenphysik - milq

(Lehr-)Buch

Die Quantenphysik ist durch wenige Wesenszüge gekennzeichnet, die du hier kurz und kompakt zusammengefasst findest. Ergänzt wird diese Übersicht durch eine umfangreiche Handreichung zum Unterricht über Quantenphysik.

(Lehr-)Buch, Methoden

Physik: Sekundarstufe I, Sekundarstufe II

Cover: Präparation dynamischer Eigenschaften - milq
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Unterrichtsbaustein/-reihe

Die Präparaton von Zuständen ist eines der Grundprinzipien der Quantenphysik, das du hier anhand klassischer Lichtwellen genauer betrachten kannst.

Unterrichtsbaustein/-reihe, (Lehr-)Buch, Arbeitsblatt

Physik: Sekundarstufe II

Cover: Wellen und Teilchen - milq
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Unterrichtsbaustein/-reihe

Der Welle-Teilchen-Dualismus ist eine merkwürdige Eigenschaft der Quantenphysik. Diese löst sich erst dann auf, wenn du die Welleneigenschaft als statistische Aussage über den Zustand eines Quantenobjektes deutest. Hier wird der Dualismus anhand von Photonen deutlich gemacht.

Unterrichtsbaustein/-reihe, (Lehr-)Buch, Arbeitsblatt

Physik: Sekundarstufe II

Cover: Statistische Aussagen - milq
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Unterrichtsbaustein/-reihe

Welche Rolle spielen statistische Aussagen bei der Interferenz von Photonen und in der Quantenphysik allgemein? Anhand von Interferometerversuchen sowie dem Doppelspaltversuch wird dieser Frage hier genauer nachgegangen.

Unterrichtsbaustein/-reihe, (Lehr-)Buch, Arbeitsblatt

Physik: Sekundarstufe II

Cover: Messprozess - milq
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Unterrichtsbaustein/-reihe

Dem Prozess des Messens kommt in der Quantenphysik besondere bedeutung zu: Einer physikalischen Größe wird erst durch die Messung ein bestimmter Wert zugewiesen. Das vielleicht berühmteste Beispiel für diese Sichtweise ist Schrödingers Katze.

Unterrichtsbaustein/-reihe, (Lehr-)Buch, Arbeitsblatt

Physik: Sekundarstufe II

Cover: Unbestimmtheit - milq
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Unterrichtsbaustein/-reihe

Unbestimmtheit ist eine wichtige Eigenschaft quantenmechanischer Messgrößen. Das Konzept der Unbestimmtheit wird in diesem Unterrichtsbaustein Schritt für Schritt entwickelt.

Unterrichtsbaustein/-reihe, (Lehr-)Buch, Arbeitsblatt, Methoden

Physik: Sekundarstufe II

Cover: Schrödinger-Gleichung - milq
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Unterrichtsbaustein/-reihe

Die Schrödingergleichung bildet die Grundlage der mathematischen Beschreibung von Quantenobjekten. Dieser Unterrichtsbaustein entwickelt sie Schritt für Schritt – und verzichtet hierbei auf die Nutzung komplexer Zahlen.

Unterrichtsbaustein/-reihe, (Lehr-)Buch, Arbeitsblatt, Methoden

Physik: Sekundarstufe II

Cover: Formalismus - milq
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Unterrichtsbaustein/-reihe

Diese Lektion soll als kurzer “Auffrischungskurs” zum quantenmechanischen Formalismus dienen. Die theoretischen Elemente, die in den folgenden Kapiteln eingeführt werden, sollen in einen übergeordneten Zusammenhang gestellt werden. In einer kurzen Übersicht werden deshalb die wichtigsten Elemente des quantenmechanischen Formalismus zusammengestellt.

Unterrichtsbaustein/-reihe, (Lehr-)Buch, Arbeitsblatt

Physik: Sekundarstufe II

Cover: Potentiale - milq
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Unterrichtsbaustein/-reihe

Der Schwerpunkt dieses Kapitels ist die Lösung der Schrödinger-Gleichung in einigen einfachen Spezialfällen, die aber typische quantenmechanische Phänomene aufzeigen. Zusätzlich werden einige Programme zur Quantenmechanik vorgestellt.

Unterrichtsbaustein/-reihe, (Lehr-)Buch, Arbeitsblatt

Physik: Sekundarstufe II

Cover: Der Tunneleffekt - milq
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Unterrichtsbaustein/-reihe

“In der Quantenwelt ist es möglich, sich durch eine energetisch verbotene Zone schnell hindurchzumogeln.” (Richard Feynman) In diesem Kapitel wird der quantentheoretische Hintergrund dieses Zitats behandelt. Durch den Nobelpreis an Binnig und Rohrer im Jahr 1986 steht das Rastertunnelmikroskop im Zentrum der Anwendungen des Tunneleffekts.

Unterrichtsbaustein/-reihe, (Lehr-)Buch, Arbeitsblatt

Physik: Sekundarstufe II

Cover: Nicht-entartete Störungstheorie
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Unterrichtsbaustein/-reihe

Hier lernst die entartete Störungstheorie in der Quantenmechanik kennen, die Probleme behandelt, bei denen die Zustände gleiche Energie aufweisen können.

Unterrichtsbaustein/-reihe

Physik: Hochschule

Cover: Hermitesche Operatoren
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Unterrichtsbaustein/-reihe

In diesem Physikvideo lernst du, was hermitesche Operatoren und Matrizen sind und welche wichtigen Eigenschaften sie haben.

Unterrichtsbaustein/-reihe

Physik: Sekundarstufe II, Hochschule

Praxismaterialien (18)

Cover: Präparation dynamischer Eigenschaften - milq
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Unterrichtsbaustein/-reihe

Die Präparaton von Zuständen ist eines der Grundprinzipien der Quantenphysik, das du hier anhand klassischer Lichtwellen genauer betrachten kannst.

Unterrichtsbaustein/-reihe, (Lehr-)Buch, Arbeitsblatt

Physik: Sekundarstufe II

Cover: Wellen und Teilchen - milq
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Unterrichtsbaustein/-reihe

Der Welle-Teilchen-Dualismus ist eine merkwürdige Eigenschaft der Quantenphysik. Diese löst sich erst dann auf, wenn du die Welleneigenschaft als statistische Aussage über den Zustand eines Quantenobjektes deutest. Hier wird der Dualismus anhand von Photonen deutlich gemacht.

Unterrichtsbaustein/-reihe, (Lehr-)Buch, Arbeitsblatt

Physik: Sekundarstufe II

Cover: Statistische Aussagen - milq
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Unterrichtsbaustein/-reihe

Welche Rolle spielen statistische Aussagen bei der Interferenz von Photonen und in der Quantenphysik allgemein? Anhand von Interferometerversuchen sowie dem Doppelspaltversuch wird dieser Frage hier genauer nachgegangen.

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Physik: Sekundarstufe II

Cover: Messprozess - milq
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Unterrichtsbaustein/-reihe

Dem Prozess des Messens kommt in der Quantenphysik besondere bedeutung zu: Einer physikalischen Größe wird erst durch die Messung ein bestimmter Wert zugewiesen. Das vielleicht berühmteste Beispiel für diese Sichtweise ist Schrödingers Katze.

Unterrichtsbaustein/-reihe, (Lehr-)Buch, Arbeitsblatt

Physik: Sekundarstufe II

Cover: Unbestimmtheit - milq
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Unterrichtsbaustein/-reihe

Unbestimmtheit ist eine wichtige Eigenschaft quantenmechanischer Messgrößen. Das Konzept der Unbestimmtheit wird in diesem Unterrichtsbaustein Schritt für Schritt entwickelt.

Unterrichtsbaustein/-reihe, (Lehr-)Buch, Arbeitsblatt, Methoden

Physik: Sekundarstufe II

Cover: Schrödinger-Gleichung - milq
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Unterrichtsbaustein/-reihe

Die Schrödingergleichung bildet die Grundlage der mathematischen Beschreibung von Quantenobjekten. Dieser Unterrichtsbaustein entwickelt sie Schritt für Schritt – und verzichtet hierbei auf die Nutzung komplexer Zahlen.

Unterrichtsbaustein/-reihe, (Lehr-)Buch, Arbeitsblatt, Methoden

Physik: Sekundarstufe II

Cover: Formalismus - milq
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Unterrichtsbaustein/-reihe

Diese Lektion soll als kurzer “Auffrischungskurs” zum quantenmechanischen Formalismus dienen. Die theoretischen Elemente, die in den folgenden Kapiteln eingeführt werden, sollen in einen übergeordneten Zusammenhang gestellt werden. In einer kurzen Übersicht werden deshalb die wichtigsten Elemente des quantenmechanischen Formalismus zusammengestellt.

Unterrichtsbaustein/-reihe, (Lehr-)Buch, Arbeitsblatt

Physik: Sekundarstufe II

Cover: Potentiale - milq
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Der Schwerpunkt dieses Kapitels ist die Lösung der Schrödinger-Gleichung in einigen einfachen Spezialfällen, die aber typische quantenmechanische Phänomene aufzeigen. Zusätzlich werden einige Programme zur Quantenmechanik vorgestellt.

Unterrichtsbaustein/-reihe, (Lehr-)Buch, Arbeitsblatt

Physik: Sekundarstufe II

Cover: Der Tunneleffekt - milq
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Unterrichtsbaustein/-reihe

“In der Quantenwelt ist es möglich, sich durch eine energetisch verbotene Zone schnell hindurchzumogeln.” (Richard Feynman) In diesem Kapitel wird der quantentheoretische Hintergrund dieses Zitats behandelt. Durch den Nobelpreis an Binnig und Rohrer im Jahr 1986 steht das Rastertunnelmikroskop im Zentrum der Anwendungen des Tunneleffekts.

Unterrichtsbaustein/-reihe, (Lehr-)Buch, Arbeitsblatt

Physik: Sekundarstufe II

Cover: Kurs: Quantenmechanik 1

Kurs

In diesem Onlinekurs lernst du die Grundlagen der Quantenphysik kennen – also die Quantisierung der Natur im Welt der Atome.

Kurs

Physik: Sekundarstufe II, Hochschule

Cover: Linearer Potentialtopf

Kurs

Hier lernst Du was ein unendlich hoher Potentialtopf in der Quantenmechanik ist und wie damit die Quantisierung der Energie gezeigt werden kann.

Kurs

Physik: Sekundarstufe II, Hochschule

Cover: Die Schrödinger-Gleichung

Kurs

Zeit(un)abhängige (stationäre) Schrödinger-Gleichung einfach erklärt + Herleitung. Außerdem werden Wellenfunktion, Betragsquadrat und Aufenthaltswahrscheinlichkeit erklärt.

Kurs

Physik: Sekundarstufe II, Hochschule

Cover: Störungstheorie

Kurs

Hier lernst du die Grundlagen dafür, wie die (nicht-entartete) Störungstheorie nach Rayleigh & Schrödinger in der Quantenmechanik benutzt wird, um komplexere Probleme zu lösen.

Kurs

Physik: Hochschule

Cover: Die Bra-Ket-Schreibweise

Kurs

Hier lernst du wie Bra-Ket-Notation (Dirac-Notation) definiert ist, welche Rechenregeln es dazu gibt und welche Vorteile diese Notation mit sich bringt.

Kurs

Physik: Sekundarstufe II, Hochschule

Cover: Die Kopenhagener Deutung

Kurs

Hier lernst du die allgemein akzeptierte Kopenhagener Deutung kennen, die eine Interpretation der mathematischen Beschreibung der Quantenmechanik darstellt.

Kurs

Physik: Sekundarstufe II, Hochschule

Cover: Heisenberg-Gleichung

Kurs

In diesem Kurs lernst Du die Heisenberg-Gleichung kennen (Heisenberg-Bild), die alternativ zur Schrödinger-Gleichung benutzt werden kann.

Kurs

Physik: Hochschule

Cover: Drehimpuls in der Quantenmechanik

Kurs

Hier lernst du den Drehimpuls in der Quantenmechanik kennen sowie die Kommutatoren zwischen den Drehimpulskomponenten, wie Drehimpulszustände und Eigenwerte mittels Leiteroperatoren erzeugt werden.

Kurs

Physik: Hochschule

Cover: Hermitesche Operatoren

Kurs

In diesem Kurs lernst du, was hermitesche Operatoren und Matrizen sind sowie ihre drei wichtigsten Eigenschaften (reell, orthogonal, Basis) kennen.

Kurs

Physik: Sekundarstufe II, Hochschule

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Weitere Inhalte (4)

Cover: Wesenszug 1: Statistische Vorhersagbarkeit

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Klassische Mechanik ist deterministisch Die klassische Mechanik mit der wir unsere Alltagswelt beschreiben können, ist deterministisch: Wenn du zum Beispiel einen Pfeil mit der richtigen Geschwindigkeit und dem richtigen Winkel abschießt, kannst du sicher sein, dass der Pfeil ins Ziel trifft…

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Cover: Wesenszug 2: Fähigkeit zur Interferenz

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Interferenz mit sich selbst Obwohl im Doppelspaltexperiment ein einzelnes Elektron nur an einen Ort auf dem Schirm trifft, so bilden die Auftreffpunkte nach vielen Wiederholungen ein Interferenzmuster. Es gibt eine große Anzahl von Quantenexperimenten, die solche Interferenzmuster zeigen. Die…

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Cover: Wesenszug 4: Komplementarität

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Der vierten Wesenszug der Quantenmechanik wird ebenfalls am Doppelspaltexperiment deutlich: Die Komplementarität. Kurz gesagt bedeutet dies, dass z.B. Ort und Impuls eines Teilchens nicht gleichzeitig exakt bestimmbar sind – oder mit anderen Worten: Je nach Messvorrichtung verhalten sich Quantenobjekte entweder wie klassische Teilchen oder wie klassische Wellen.

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Cover: Wesenszug 3: Eindeutige Messergebnisse

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Messprozess in der Quantenphysik Die Aussage, dass man einem Elektron im Doppelspaltexperiment die Eigenschaft „Ort“ nicht zuschreiben kann, scheint im Widerspruch dazu zu stehen, dass man den Ort des Elektrons durchaus messen kann. Hier spielt die grundlegende Eigenschaft von Messprozessen …

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