Hannover 2010 – wissenschaftliches Programm

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DD: Fachverband Didaktik der Physik

DD 19: Postersitzung

DD 19.28: Poster

Dienstag, 9. März 2010, 16:00–18:00, Foyer Osteingang

Ein einfaches Erklärungsmodell für die optische Gradientenfalle — •Andreas Langendörfer, Antje Bergmann und Kurt Busch — Institut für Theoretische Festkörperphysik, Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

Seit dem Jahr 2007 wird im Rahmen der Physik Schülerlabor Initiative (PSI) des KIT eine Optische Pinzette für Schülerexperimente verwendet. Die theoretischen Hintergründe werden in der Literatur für Schüler und Laien oft sehr vereinfacht dargestellt. Die Frage dabei ist, in wie weit diese Modelle überhaupt gültig sind bzw. ein richtiges Verständnis für die zugrundeliegenden Prinzipen vermitteln.

In diesem Beitrag wird nun ein einfaches Modell vorgestellt, das die Funktionsweise der optischen Pinzette verständlich abbildet. Dabei werden nur einige wenige Grundkenntnisse in geometrischer Optik und Mechanik benötigt. Es wird zudem ein Vergleich dieses vereinfachten geometrischen Modells mit der exakten Beschreibung der optischen Pinzette angestellt und Abweichungen erläutert. Zusätzlich wird gezeigt, wie die optische Pinzette in den Unterricht eingebunden werden könnte bzw. wie anhand der optischen Pinzette physikalische Konzepte erklärt und erfahrbar gemacht werden können.