Göttingen 2025 – wissenschaftliches Programm

Bereiche | Tage | Auswahl | Suche | Aktualisierungen | Downloads | Hilfe

DD: Fachverband Didaktik der Physik

DD 29: Poster – Neue / digitale Medien

DD 29.7: Poster

Dienstag, 1. April 2025, 16:15–17:45, ZHG Foyer 1. OG

Smartphone-gestützte Experimente zur Quantenphysik — •Johannes Schlaf, Dominik Dorsel, Sebastian Staacks, Christoph Stampfer und Heidrun Heinke — I. & II. Physikalisches Institut A, RWTH Aachen University, Deutschland

Gängige Schulexperimente zur Quantenphysik sind häufig komplex und/oder stellen eine Art "Black Box" für Schülerinnen und Schüler dar, welche nicht vollständig verstanden wird. Zudem wird typischerweise kostenintensives Equipment benötigt, sodass anstelle von Schülerexperimenten häufig nur Simulationen durchgeführt werden. Aus diesem Grund wurden Schülerexperimente zur Quantenphysik mit übersichtlichen, leicht verständlichen Aufbauten entwickelt, welche das schülereigene Smartphone für die Messdatenerfassung und -darstellung nutzen. Hierbei handelt es sich (i) um ein Analogieexperiment zur quantenkryptographischen Übertragung von Schlüsseln mithilfe des BB84-Protokolls sowie (ii) um ein Experiment zur Bestimmung des Planck'schen Wirkungsquantums. Um den Einsatz des letzteren Experiments zu erleichtern und den Kostenfaktor zu senken, wurden die Aufbauten als einfach zu realisierendes DIY-Projekt ausgelegt. Im Wintersemester 2024/25 wurden beide Experimente im physikalischen Praktikum für Chemiestudierende an der RWTH Aachen pilotiert und hinsichtlich ihrer Usability evaluiert. Auf dem Poster werden die Experimente sowie erste Ergebnisse der Evaluierung vorgestellt.

Keywords: Smartphone; phyphox; Quantenphysik; Schülerexperiment; DIY