Aufgabe HT 1 - Teilaufgabe 1 d): Quantenobjekt Licht · Abitur NRW Physik GK · Haupttermin · Weiterbildungskolleg 2023

Thema: Quantenobjekte · Aus der Prüfung GK · Haupttermin · Weiterbildungskolleg (2023)

Aufgabenstellung

Aufgabenstellung:

Aufgabe: Teilchen- und Welleneigenschaften von Licht

Teilaufgabe 1: Interferenz am Doppelspalt

In Abbildung 1 ist eine Versuchsanordnung dargestellt, mit der Interferenzerscheinungen bei der Beugung von monochromatischem Licht an einem Doppelspalt veranschaulicht werden.

d) Bei einem weiteren Experiment wird die Intensität des Laserlichts deutlich herabgesetzt, indem man Absorber im Strahlengang zwischen Laser und Doppelspalt platziert. In Abbildung 4 sind Aufnahmen des Schirmbildes für verschieden viele Absorber dargestellt.

•

Beschreiben Sie die in Abbildung 4 mit Absorbern aufgenommenen Schirmbilder.

•

Erläutern Sie anhand von Abbildung 4, dass sich Licht nicht allein durch ein klassisches Wellenmodell und nicht allein durch ein klassisches Teilchenmodell beschreiben lässt.

Aufgabenstellung: Aufgabe HT 1 - Teilaufgabe 1 d): Quantenobjekt Licht · Abitur NRW Physik GK · Haupttermin · Weiterbildungskolleg 2023

Lösung

Nach den offiziellen Korrekturhinweisen

Beschreiben Sie die in Abbildung 4 mit Absorbern aufgenommenen Schirmbilder.

Lösung: Bei Verwendung von einem einzelnen Absorber ist noch das bekannte Interferenzmuster erkennbar. Es kann jedoch keine kontinuierliche Intensitätsverteilung beobachtet werden, sondern es sind einzelne Punkte zu erkennen, die in einigen Bereichen gehäuft und in anderen Bereichen (fast) gar nicht auftreten. Je mehr Absorber in den Strahlengang gebracht werden, desto weniger gut sind diese Bereiche voneinander abgrenzbar.

Erläutern Sie anhand von Abbildung 4, dass sich Licht nicht allein durch ein klassisches Wellenmodell und nicht allein durch ein klassisches Teilchenmodell beschreiben lässt.

Lösung: Das in Abbildung 4 gezeigte Versuchsergebnis zeigt, dass Licht sowohl klassische Wellen- als auch klassische Teilcheneigenschaften aufweist. Je nach Versuchsaufbau treten die sich klassisch ausschließenden Eigenschaften unterschiedlich stark in Erscheinung. Während die Welleneigenschaften bei der Verwendung von Licht hoher Intensität beobachtet werden können, wird bei der Verwendung von Licht sehr geringer Intensität der Teilchencharakter des Lichts deutlicher. Licht lässt sich demnach nicht durch ein einziges der beiden Modelle Welle bzw. Teilchen allein beschreiben.

Die ausführliche Erklärung Schritt für Schritt (mit KI) gibt es mit Premium. Premium

Löse sie direkt hier: automatische Korrektur, Hinweise und Lösung Schritt für Schritt.

‹ Aufgabe 1 - Teilaufgabe 1 (d): Photonen als Quant… · GK · Haupttermin 2023 · Aufgabe 1 - Teilaufgabe 1 · LK · Haupttermin · Weiterbildungskolleg 2023 ›

Mehr Aufgaben zu Quantenobjekte