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Die Grundprinzipien der Quantentheorie in konventioneller und Feynmanscher Darstellung
Anwendungen auf elementare Problemstellungen und im Physikunterricht
Heiko Krug
Art der Arbeit
Diplomarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Physik
Betreuer*in
Helmut Neufeld
DOI
10.25365/thesis.24794
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-30187.31229.274759-2
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Die vorliegende Diplomarbeit für das Lehramt Physik beschäftigt sich mit den
Inhalten, die im Rahmen der Quantentheorie an der Schule unterrichtet werden
sollten. Das Anliegen der vorliegenden Diplomarbeit ist es, Lehrern einen
tieferen Einblick in die mathematischen Grundlagen einfacher Probleme der
Quantentheorie zu vermitteln sowie Animationen für einen anschaulicheren und
mit einfachen mathematischen Rechenregeln auch fachübergreifend umsetzbaren
Unterricht zu bewerten.
Um diese Aufgabe zu bearbeiten, wird im Kapitel (1) eine Übersicht des derzeitigen
Standes aus Informationen bezüglich
• des Lehrplanes für Physik,
• der Bildungsstandards für das Fach Mathematik an Allgemeinbildenden
Höheren Schulen (AHS),
• einigen Lehrbuchbeispielen für das Fach Physik und
• drei Unterrichtskonzepten
gegeben werden. Im Kapitel (2) werden übersichtsweise die Prinzipien sowohl
der konventionellen Betrachtung der Quantentheorie als auch der Feynmansche
Ansatz vorgestellt. Dann erfolgt im Kapitel (3) eine ausführliche Beschreibung
der konventionellen Sichtweise anhand folgender Beispiele der Quantentheorie:
• die Wechselwirkung eines Teilchens mit einem Dirac-Potential,
• die Wechselwirkung eines Teilchens mit zwei Dirac-Potentialen,
• die Wechselwirkung eines Teilchens mit einer Potentialbarriere und
• die Rutherfordstreuung.
Die Feynmansche Betrachtung dieser Probleme wird im Kapitel (4) vorgestellt
und um die Reflexion und Brechung eines Photons an einer dünnen Glasschicht
erweitert. Die Inhalte der Kapitel (3) und (4) sind als Hintergrundinformation
für den Lehrer gedacht und nicht für den Einsatz in der Schule bestimmt.
Jedoch sind diese beiden Kapitel aus hochschuldidaktischer Sicht interessant,
weil diese Inhalte als Teil einer Hochschulveranstaltung zur Einführung der
Quantentheorie verwendet werden können. Abschließend erfolgt im Kapitel (5)
eine Evaluierung von Animationen für den Einsatz im Physikunterricht, um die
Prinzipien Feynmanschen Darstellung der Quantentheorie zu illustrieren.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Deutsch)
Quantentheorie Feynman Rutherfordstreuung Brechung und Reflexion an dünnen Glasschichten Wechselwirkung mit Potentialen Animationen für die Schule
Autor*innen
Heiko Krug
Haupttitel (Deutsch)
Die Grundprinzipien der Quantentheorie in konventioneller und Feynmanscher Darstellung
Hauptuntertitel (Deutsch)
Anwendungen auf elementare Problemstellungen und im Physikunterricht
Publikationsjahr
2012
Umfangsangabe
IV, 177 S. : Ill., graph. Darst.
Sprache
Deutsch
Beurteiler*in
Helmut Neufeld
Klassifikation
33 Physik > 33.23 Quantenphysik
AC Nummer
AC10899614
Utheses ID
22167
Studienkennzahl
UA | 190 | 412 | 344 |