In dieser Unterrichtseinheit werden die Wahrscheinlichkeitswellen von Quantenobjekten hinter einem Doppelspalt per Handzeichnung visualisiert und mit dem gewohnten Interferenzbild klassischer Wellen verglichen. Mehrere Bilder für aufeinander folgende Zustände der sich ausbreitenden Welle lassen sich mithilfe von Präsentationsprogrammen, wie zum Beispiel PowerPoint, zu einer kleinen Animation kombinieren, in der man die Bewegung der Welle und besonders der Wellenzeiger verfolgen kann. Material steht zum Download zur Verfügung.
Unterrichtsprojekt für einen Leistungskurs 13 (Gymnasium) zum Thema Quantenmechanik, durchgeführt am Herbart-Gymnasium Oldenburg (Oldb).
Der Zugang zum Welle-Teilchen Dualismus erfolgt über elektromagnetische Wellen und Photonen, die mathematische Behandlung der Quantenzustände folgt der üblichen wissenschaftlichen Darstellung. Zentrale Aspekte sind Experimente mit polarisierten Mikrowellen und das Mach-Zehnder Interferometer, ein Experiment (Video) zum Fluoreszenzabklingen verdeutlicht den statistischen Charakter.
Der hier vorgestellte Online-Kurs mit interaktiven GeoGebra-Applets bietet variabel einsetzbare Materialien zum Lehren und Erlernen der Grundbegriffe der Wellenlehre. Der Lehrende oder die Lernenden können mithilfe dynamischer Java-Applets, die mit GeoGebra erstellt wurden, gleichsam die Zeit schnell, langsam, vorwärts oder rückwärts laufen lassen und auch anhalten. Parameter wie Amplitude, Frequenz und Phasengeschwindigkeit können kontinuierlich verändert und so deren Einfluss auf die Erscheinung einer Welle beobachtet werden. Material steht zum Download zur Verfügung.