Berlin 2008 – scientific programme

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DD: Fachverband Didaktik der Physik

DD 17: Neue Konzepte III (Diverses)

DD 17.2: Talk

Tuesday, February 26, 2008, 14:40–15:00, EW 016

Fünf Überraschungen zur Mechanik des abstrakten Billardstoßes für die Spektren von He und H — •Manfred Kunz — Kunz-consult e.K. 04318 Leipzig

Der Billardstoß zeigt eine 1. Überraschung, wenn man nicht sämtliche Stoßparameter vorgibt, sondern Masse und Geschwindigkeit natürlich koppelt. Als 2. Überraschung erhält man hier sowohl elastisch als auch unelastisch gleiche Ergebnisse. Bei Verwendung von Laufzahlen entstehen Serien und eine Systematik, welche sich als 3. Überraschung mit dem atomaren Termschema deckt. Die stoßende Kugel wird verkörpert durch die reduzierte Masse der Atomteilchen. Die ruhende Kugel repräsentiert das Photon. Die Serien aus der Atomspektroskopie des He und H werden zum Vergleich herangezogen und zeigen volle Übereinstimmung. Beim Helium wird für jedes der zwei Elektronen separat der Billardstoß angewandt und damit eine Kopplung zweier Stöße hergestellt. Die 4. Überraschung liegt darin, dass die Kugelstoßenergie der Spektren in der Maßeinheit kg erscheint und zwar ohne Plancksche Konstante. Als 5. Überraschung lässt sich die interne Geschwindigkeit der Photonenkugel relativistisch mit der Lorentzgleichung ermitteln. Zur Nachnutzung werden fünf komplette Programme entwickelt. Der fast allen zugängliche Tabellen-Kalkulator Excel ermöglicht eine einfache Darstellung. Die ersten drei Programme Excel1 bis Excel3 basieren auf dem geraden elastischen Kugelstoß, aber Excel4 und Excel5 behandeln relativistische Billardstöße. Damit werden ausgewählte schultaugliche relativistische Teilchenkollisionen untersucht. Es zeigt sich, dass virtuelle Photonen mitwirken.