SAMOP 2023 – wissenschaftliches Programm

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DD: Fachverband Didaktik der Physik

DD 25: Poster – Praktika und Experimente

DD 25.2: Poster

Montag, 6. März 2023, 17:00–19:00, Empore Lichthof

Kostengünstige Simulation der Röntgen- und Elektronenbeugung mit Hilfe von optischen Gittern — •Hubertus Giefers — Humboldt Gymnasium, Bad Pyrmont, Deutschland

Beugungsversuche mit Röntgen- oder Elektronenstrahlen sind im schulischen Unterricht oft auf wenige Substanzen wie NaCl oder Graphit beschränkt. Eine Alternative zur Darstellung von Laue- und Debye-Scherrer-Aufnahmen stellen die Beugungsmuster nach Koppelmann dar, wobei auf dem Lehrmittelmarkt solche Beugungsgitter kaum erhältlich sind. In diesem Beitrag werden neu entwickelte Beugungsgitter für solche optischen Analogieversuche sowie die didaktische Hinführung vorgestellt. Die 2D-Transmissionsgitter zeigen Beugungsmuster ähnlich denen echter Materialsysteme und sie können mit Hilfe eines Lasers und des Transmissionsgitters im Diaformat kostengünstig und schnell gezeigt werden. Die neuen Transmissionsgitter sind so aufgebaut, dass die grobe Struktur für das menschliche Auge sichtbar auf dem Dia erkennbar ist, die Mikrostruktur für den Beugungsversuch allerdings erst mit dem Mikroskop/Diaprojektor. Eine qualitative Auswertung der Beugungsmuster kann mit der Bragg-Gleichung erfolgen, da die auftretenden Beugungswinkel klein sind. Im Folgenden eine Auswahl an Beugungsgittern: verschiedene 2D-Bravais-Gitter; einkristalline, pulverförmige und amorphe Substanzen; "Graphitpulver"; Legierungen/intermetallische Verbindungen; isotrope/texturierte Substanzen; große Moleküle; Quasikristalle; Temperatureinflüsse. Im Hochschulbereich sind diese Transmissionsgitter in der Lehre zur Festkörperphysik interessant.