PL:Interferometer: Unterschied zwischen den Versionen

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<nowiki>[[Kategorie:Name der Kategorie]]</nowiki>
[[Kategorie:Quantenphysik]]


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   <div class="large-7 columns>
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Physikalisches Ziel des Experiments. Beschreibe hier genauer z.B. welches Phänomen hier gezeigt werden soll oder was genau hier gemessen werden soll.


__INHALTSVERZEICHNIS__
__INHALTSVERZEICHNIS__


= Didaktischer Rahmen =


== Fachdidaktische Zielsetzung ==
= Grundaufbau Michaelson-Interferometer =


Auf welche prozessbezogene Kompetenz soll hier Wert gelegt werden? Beschreibe hier genauer was die SuS mit diesem Experiment lernen sollen.
== Benötigtes Material für einen Aufbau ==


== Nötige Vorkenntnisse ==
* Breadboardbox
* Breadboard
* Mechanische Stage
* Laser (mounted) inkl. Netzteil und pasendem "Netzteilaufsatz"
* Linse mit Brennweite f<10 cm
* Strahlteiler (50:50, nicht-polarisierend)
* 2 Spiegel (mounted)


Beschreibe hier genauer welche Vorkenntnisse ein*e SuS benötigt um das Experiment verstehen zu können. Dabei müssen auch die nötigen Vorkenntnisse aus anderen Fächern beachtet werden.
== Was muss in der Breadboradbox (mindestens) vorhanden sein? ==


== Mögliche Schülerschwierigkeiten ==
* Optischer Schirm (EDU-VS1)
* Magnetischer Laser Safety Schirm (TSM1, 20 cm)
* Magnetischer Laserhöhen Messer (BHM3)
* Magnetisches Maßband (MFT1)
* 6 Posts (davon min. 5 ungefähr gleich lang)
* 6 Postholder (davon min. 5 ungefähr gleich hoch)
* 6 Bases
* 6 M6-Schrauben mit Unterlegscheiben
* Schraubendreher (Wiha SoftFinish)
** SW5 x 100 (mehr als einer)
** 3 mm / 2,5 mm / 2 mm / 1,5 mm / 1,3 mm / 0,9 mm


Beschreibe hier welche Schwierigkeiten die SuS beim Beobachten des Demonstrationsexperiments bzw. beim eigenständigen Durchführen des Experiments haben könnten. GGf. kannst du hier auch Lösungsansätze beschreiben.
= Erweiterung (Piezo-Stage) =


== Schülervorstellungen, die hier relevant werden ==
== Benötigtes Material für die Erweiterung eines Aufbaus ==


Gibt es in der Literatur (z.B. Schecker, Horst; Wilhelm, Thomas; Hopf, Martin; Duit Reinders (Hrsg.) (2018): Schülervorstellungen und Physikunterricht. Berlin: Springer-Verlag GmbH) bereits erforschte Schülervorstellungen, die bei diesem Experiment relevant werden könnten? Beschreibe die Schülervorstellungen mit eigenen Worten und beschreibe warum sie hier relevant sind. GGf. kannst du auch einen Lösungsansatz beschreiben.
* Stage mit Piezomotor (NanoFlex Travel Translation Stage)
* Piezo Controller mit dem zugehörigen Netzteil
* SMA-Kabel
* 1 Kaltgerätekabel
* Frequenzgenerator
* BNC-Kabel


  </div>
= Erweiterung (Lautsprecher) =
  <div class="large-5 columns>
[[Datei:00 Platzhalter.jpeg|Beschreibung|1499px|thumb|center|Die Auswahl des Bildes sollte symbolisch den gesamten Versuch beschreiben und ansprechend sein]]
  </div>
  <div class="large-5 columns>
{| class="wikitable" style="margin: auto; width: 100%;"|
|+ Allgemein
|-
! style="width: 50%"|Klassenstufe
| Klasse ?
|-
! style="width: 50%"|Kategorie
| Akustik
|-
! style="width: 50%"|Einordnung in den Bildungsplan von BW
| Kapitel, Abschnitt ?
|-
|}
{| class="wikitable" style="margin: auto; width: 100%"|
|+ Klassifikation
|-
! style="width: 50%"|Quantitativ/Qualitativ
| ?
|-
! style="width: 50%"|Demo-/Schülerexperiment
| ?
|-
! style="width: 50%"|Unterrichtsphase
| ?
|-
! style="width: 50%"|Einzelversuch/Versuchsreihe
| ?
|-
|}
  </div>
</div>


= Versuchsanleitung =
== Benötigtes Material für die Erweiterung eines Aufbaus ==


== Benötigtes Material ==
* Aktive Lautsprecher mit 3,5 mm-Klinke-Eingang
* Kabel(kombination) BNC auf 3,5 mm-Klinke
* Photodiode mit zugehörigem Netzteil
* 1 Kaltgerätekabel
* Stimmgabel mit angebrachtem Spiegel (falls nicht vorhanden Stimmgabel, Spiegel (nicht mounted) und Blu Tack)
* Klöppel
* Evtl. ein zusätzliches schwingendes Objekt, das auf dem Breadboard angebracht werden kann.


Als Liste einfügen mit den Links zur Hardware, wenn sie sich schon im Wiki befindet. Beispiel:
== Was muss in der Breadboardbox zusätzlich vorhanden sein? ==
* [[HW:Influenzmaschine|Influenzmaschine]]


== Versuchsaufbau ==
* 1 Strahlteiler
 
* 1 Post
Genauere Beschreibung des Versuchsaufbaus. Hier können auch einzelne Schritte beschrieben werden. Gerne zu jedem Schritt Bilder einfügen.
* 1 Postholder
 
* 1 Base
<div class="row">
* 1 M6-Schraube mit Unterlegscheibe
  <div class="large-8 columns">


; Schritt 1 : BlaBla.
= Erweiterung (Oszilloskop) =
; Schritt 2: Aber bitte nicht jede einzelne angezogene Schraube beschreiben! Wenn bestimmte Größen ausgeschrieben werden wie z.B. 500&thinsp;g dann kann man zwischen der Maßzahl wie hier ein halbes Leerzeichen einfügen.


</div>
== Benötigtes Material für die Erweiterung eines Aufbaus ==
  <div class="large-4 columns">
[[Datei:00 Platzhalter_Kolibri.jpg|600px|thumb|right||Durch das geschickte Setzen von Umgebungen kann das Bild des Kolibris hier an dieser Stelle erscheinen und könnte jetzt zum Beispiel den ersten Schritt des Experiments beschreiben]]
</div>
</div>


== Versuchsdurchführung ==
* 1 Strahlteiler
* Oszilloskop
* BNC-Kabel
* Photodiode mit zugehörigem Netzteil
* 2 Kaltgerätekabel


Beschreibe hier genauer was man zur Durchführung tun muss. Aus was muss dabei geachtet werden?
== Was muss in der Breadboardbox zusätzlich vorhanden sein? ==


== Auswertung ==
* 1 Post
* 1 Postholder
* 1 Base
* 1 M6-Schraube mit Unterlegscheibe


Hier sollen Diagramme, Werte und eine Fehlerabschätzung zum Experiment hin. Gegebenenfalls können hier auch Gleichungen eingebunden werden. Mathematische Ausdrücke werden durch den <code><nowiki><math></nowiki></code>-Tag initiiert:
=Nice to have=


:<math>
* Powermeter
\mathrm{i}\hbar\frac{\partial}{\partial t} |\,\psi (t) \rangle = \hat{H} |\,\psi (t) \rangle.
* Verlängerungskabel
</math>
* 2-3 extra Spiegel
 
Beim Vergleich mit Literaturwerten oder ähnlichem sollte durch die Referenzumgebung <code><nowiki><ref></nowiki></code> auf geeignete Quellen verwiesen werden, diese erscheinen dann auch automatisch am Seitenende.<ref>[https://www.pi5.uni-stuttgart.de/de/forschung/physik-und-ihre-didaktik/ ''Website Abteilung Physik und ihre Didaktik''] Abgerufen am 31.08.2021</ref>
</div>
 
<div class="large-5 columns>
== Fehlerabschätzung ==
[[Datei:EXP_Optik_Michelson-Interferometer.png|600px|thumb|right|Grundaufbau eines Michelson-Interferometers.]]
 
</div>
== Mögliche Probleme und ihre Lösungen ==
Treten beim Experiment häufiger Fehler auf? Bitte beschreibe sie hier.
 
== Sicherheitshinweise ==
Hier nötige Sicherheitshinweise notieren. Ggf. Betriebsanweisung verlinken.
* [[BA:Influenzmaschine|Influenzmaschine]]
 
= Fotos =
Am Ende des Dokuments kommt eine Galerie aller Bilder, die zu diesem Experiment unter dem Namensraum "Datei:" bereits vorhanden sind. Im Allgemeinen lohnt es sich häufig auch, bereits bestehende Texte und deren Syntax zu betrachten:<br>
<code>
<nowiki><div class="row">
  <div class="large-4 large-centered columns">
<ul class="example-orbit" data-orbit>
  <li>
    [[Datei:Bild.png|slide 1]]
    <div class="orbit-caption">
      Bildbeschreibung
    </div>
  </li>
</ul>
  </div>
</div></nowiki>
</code>
 
<br>
 
<div class="row">
  <div class="large-4 large-centered columns">
<ul class="example-orbit" data-orbit>
  <li>
    [[Datei:00 Platzhalter.jpeg|slide 1]]
    <div class="orbit-caption">
    Platzhalter
    </div>
  </li>
  <li>
    [[Datei:00 Platzhalter_Kolibri.jpg|slide 2]]
    <div class="orbit-caption">
      Ein Kolibri
    </div>
  </li>
</ul>
  </div>
</div>
</div>
= Literatur =
<references />
{|
https://i.creativecommons.org/l/by-nc-sa/3.0/de/88x31.png
Universität Stuttgart, 5. Physikalisches Institut, AG Physik und ihre Didaktik, lizenziert unter [https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/deed.de CC BY-NC-SA 4.0]
|}

Aktuelle Version vom 16. Oktober 2025, 09:35 Uhr



Grundaufbau Michaelson-Interferometer

Benötigtes Material für einen Aufbau

  • Breadboardbox
  • Breadboard
  • Mechanische Stage
  • Laser (mounted) inkl. Netzteil und pasendem "Netzteilaufsatz"
  • Linse mit Brennweite f<10 cm
  • Strahlteiler (50:50, nicht-polarisierend)
  • 2 Spiegel (mounted)

Was muss in der Breadboradbox (mindestens) vorhanden sein?

  • Optischer Schirm (EDU-VS1)
  • Magnetischer Laser Safety Schirm (TSM1, 20 cm)
  • Magnetischer Laserhöhen Messer (BHM3)
  • Magnetisches Maßband (MFT1)
  • 6 Posts (davon min. 5 ungefähr gleich lang)
  • 6 Postholder (davon min. 5 ungefähr gleich hoch)
  • 6 Bases
  • 6 M6-Schrauben mit Unterlegscheiben
  • Schraubendreher (Wiha SoftFinish)
    • SW5 x 100 (mehr als einer)
    • 3 mm / 2,5 mm / 2 mm / 1,5 mm / 1,3 mm / 0,9 mm

Erweiterung (Piezo-Stage)

Benötigtes Material für die Erweiterung eines Aufbaus

  • Stage mit Piezomotor (NanoFlex Travel Translation Stage)
  • Piezo Controller mit dem zugehörigen Netzteil
  • SMA-Kabel
  • 1 Kaltgerätekabel
  • Frequenzgenerator
  • BNC-Kabel

Erweiterung (Lautsprecher)

Benötigtes Material für die Erweiterung eines Aufbaus

  • Aktive Lautsprecher mit 3,5 mm-Klinke-Eingang
  • Kabel(kombination) BNC auf 3,5 mm-Klinke
  • Photodiode mit zugehörigem Netzteil
  • 1 Kaltgerätekabel
  • Stimmgabel mit angebrachtem Spiegel (falls nicht vorhanden Stimmgabel, Spiegel (nicht mounted) und Blu Tack)
  • Klöppel
  • Evtl. ein zusätzliches schwingendes Objekt, das auf dem Breadboard angebracht werden kann.

Was muss in der Breadboardbox zusätzlich vorhanden sein?

  • 1 Strahlteiler
  • 1 Post
  • 1 Postholder
  • 1 Base
  • 1 M6-Schraube mit Unterlegscheibe

Erweiterung (Oszilloskop)

Benötigtes Material für die Erweiterung eines Aufbaus

  • 1 Strahlteiler
  • Oszilloskop
  • BNC-Kabel
  • Photodiode mit zugehörigem Netzteil
  • 2 Kaltgerätekabel

Was muss in der Breadboardbox zusätzlich vorhanden sein?

  • 1 Post
  • 1 Postholder
  • 1 Base
  • 1 M6-Schraube mit Unterlegscheibe

Nice to have

  • Powermeter
  • Verlängerungskabel
  • 2-3 extra Spiegel
Grundaufbau eines Michelson-Interferometers.
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