Bonn 2020 – wissenschaftliches Programm
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DD: Fachverband Didaktik der Physik
DD 25: Neue Konzepte 4
DD 25.3: Vortrag
Donnerstag, 2. April 2020, 14:40–15:00, P-HS 5
Energiekonversion im Laser – physikalische Basiskonzepte im Schülerexperimentalkurs — •Carsten Nowak — Georg-August-Universität Göttingen, XLAB - Göttinger Experimentallabor für junge Leute
Laser sind für Schülerinnen und Schüler attraktive Systeme, in denen eine Reihe physikalischer Inhalte schulischer Curricula der Qualifikationsphase Anwendung finden. Insbesondere atom-, wellen- und quantenphysikalische Phänomene sind zentral für das Prinzip der Lichtverstärkung durch stimulierte Emission von Strahlung und für Laseranwendungen.
Vor diesem Hintergrund wurde am XLAB - Göttinger Experimentallabor für junge Leute ein mehrtägiger Schülerexperimentalkurs entwickelt, in dem laserrelevante physikalische Phänomene mit Fokus auf die Basiskonzepte Energieumwandlung, Struktur von Atomen und Festkörpern sowie Wellen- und Quantenphänomene erarbeitet werden. Für den Experimentalkurs wurden optisch gepumpte Praseodym dotierte YLiF4 Lasersysteme eingesetzt. Diese Lasersysteme sind mit Pumplicht und fundamentaler Laseroszillation im sichtbaren gut geeignet um durch Schülerinnen und Schüler aufgebaut zu werden und erlauben eine Vielzahl von Experimenten. Der Vortrag gibt einen Überblick über die Möglichkeiten von Grundlagenexperimenten (Lebensdauer der Elektronen im angeregten Zustand, Strahlungsleistung, Resonatorstabilität, transienten Zustände) und Experimenten zu Laseranwendungen (Lichtgeschwindigkeitsmessung, Interferometrie, Kohärenz) und stellt die physikalischen Inhalte im Kontext von Basiskonzepten dar.