Didaktik21 – scientific programme

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DD: Fachverband Didaktik der Physik

DD 23: Neue Konzepte 2

DD 23.4: Talk

Tuesday, March 23, 2021, 11:20–11:40, R4

Energiekonversion im Laser - physikalische Basiskonzepte im Experimentalkurs — •Carsten Nowak — Georg-August-Universität Göttingen, XLAB - Göttinger Experimentallabor für junge Leute

Laser sind für Schüler*innen attraktive Systeme, in denen eine Reihe physikalischer Inhalte schulischer Curricula der Qualifikationsphase Anwendung findet. 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 Experimentalkurs 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 werden optisch gepumpte Pr:YLF-Lasersysteme eingesetzt. Diese sind gut geeignet, um durch Schüler*innen aufgebaut zu werden und erlauben eine Vielzahl von Experimenten.

Der Vortrag gibt einen Überblick über die Möglichkeiten von Grundlagenexperimenten (Fluoreszenz, Lebensdauer der Elektronen im angeregten Zustand, Strahlungsleistung, Wellenlänge, transienten Zustände) und Experimenten zu Laseranwendungen (Interferometrie, Lichtgeschwindigkeitsmessungen) und stellt die physikalischen Inhalte im Kontext der Basiskonzepte dar.