Heidelberg 2022 – wissenschaftliches Programm
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DD: Fachverband Didaktik der Physik
DD 17: Neue / digitale Medien – AR
DD 17.1: Vortrag
Montag, 21. März 2022, 15:30–15:50, DD-H9
Technische Entwicklung eines Augmented-Reality-Experiments zu polarisationsverschränkten Photonenpaaren — •Adrian Abazi1, Paul Schlummer2, Jonas Lauströer3, Rasmus Borkamp3, Reinhard Schulz-Schaeffer3, Stefan Heusler2, Daniel Laumann2, Wolfram Pernice1 und Carsten Schuck1 — 1Center for Nanotechnology, WWU Münster — 2Institut für Didaktik der Physik, WWU Münster — 3Department Design, HAW Hamburg
Viele didaktische Ansätze haben Schwierigkeiten, aufgrund von komplexen Aufbauten und weiter Separation zwischen abstrakten Modellen und dem Akt des Experimentierens, Quanten-Phänomene effektiv zu vermitteln. Wie eine Synthese von Experiment und Modell auf technischer Ebene umgesetzt werden kann, präsentieren wir beispielhaft an einem Experiment zu polarisationsverschränkten Photonenpaaren gestützt durch eine Augmented-Reality-Umgebung. In der AR-Umgebung werden dem Experimentierenden, in Echtzeit interaktive holografische Elemente, in Form von Visualisierungen von Messwerten und Modellen, welche die abstrakten Prozesse zugänglicher machen sollen, im Sichtfeld einer AR-Brille eingeblendet. Der entwickelte experimentelle Aufbau, eine nicht-linear optisch basierende Photonenpaarquelle und simplifizierter Bell-Messungsapparat, besteht nur aus kommerziell erhältlichen Komponenten, um eine simple Transferierbarkeit auf andere Standorte zu gewährleisten. Die nutzerfreundliche Engine Unity, mit der die AR-Umgebung entwickelt wurde und in Python geschriebene modulare Schnittstellen, ermöglichen eine hohe Modifizierbarkeit der Umgebung für weitere Experimente und Aufbauten.