Aachen 2019 – wissenschaftliches Programm

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DD: Fachverband Didaktik der Physik

DD 21: Praktikumsversuche / Neue Konzepte 3

DD 21.1: Vortrag

Mittwoch, 27. März 2019, 10:00–10:20, S01

Räumliche und zeitliche Kohärenz, zwei Phänomene in einem Aufbau — •Kai Pieper^1,2, Antje Bergmann¹, Roman Dengler² und Carsten Rockstuhl¹ — ¹Institut für Theoretische Festkörperphysik, KIT — ²Institut für Physik und Technische Bildung, PH Karlsruhe

Der Kohärenzbegriff in der Physik ist für viele Studierende einer der abstraktesten Begriffe. Licht wird im Rahmen der Ausbildung zunehmend nur noch in die binären Kategorien "kohärent" und "inkohärent" eingeteilt und entsprechend diskutiert. Zur vertiefenden Diskussion fehlt vor allem eine einfache Möglichkeit, die Kohärenz von Licht experimentell erfahrbar zu machen. Wir beheben diesen Missstand durch einen Versuchsaufbau, der für ein verbessertes Verständnis des Begriffs der Kohärenz und seiner charakteristischen Größen sorgen soll. Hierzu beleuchten wir ein Michelson Interferometer und einen Doppelspalt, die über einen Strahlteiler gekoppelt sind, zeitgleich mit dem Licht einer Lichtquelle, die in ihrer Ausdehnung und spektralen Eigenschaft variabel ist. Der Kontrast der entstehenden Interferenzmuster steht stellvertretend für die räumliche und zeitliche Kohärenz des beleuchtenden Lichts. Hierdurch ist es möglich, die Zusammenhänge zwischen den Eigenschaften der Lichtquelle und der Kohärenz des Lichts direkt zu beobachten und zu untersuchen. Mit Hilfe des Versuchsaufbaus erhalten wir zudem die Möglichkeit, der binären Vorstellung des Begriffs entgegenzuwirken und den Grad der Abstraktion zu verringern.