Met de nieuwe leerplanmodule Kwantummechanica heb je de gelegenheid om de leerlingen in de wijden in de moderne fysica.
Hoe kan het dat materie ook een golfkarakter heeft?
Is licht een deeltje of een golf?
Via de Quantum SpinOff-leerstations (die de prestigieuze Scientix-award ontvingen!) kan je de inzichten van de kwantummechanica en haar toepassingen in de klas brengen. De leerlingen leren bijvoorbeeld de emissielijnen van waterstof waar te nemen en uit te rekenen met het atoommodel van De Broglie.
Tijdens deze navorming werken we met minds-on leerstations en hands-on experimenten. We suggereren ook een metholdiek om aan de leerlingen de link tussen fundamentele nanowetenschap en toepassingen te tonen.
Concepten van de kwantumfysica
Minds-on
- Leerstation I – Van de notie van baan in de klassieke mechanica naar de dualiteit deeltje-golf: het dubbelspleet experiment; discrete spectraallijnen van elementen.
- Leerstation II – Wat is licht: van Newtons deeltjestheorie voor licht naar de veronderstellingen van Christiaan Huygens; weerkaatsing, breking en differentiatie verklaren met golftheorie; het dubbelspleet experiment voor licht.
- Leerstation III – Wat golft er bij licht? Van mechanische golven naar lichtgolven; analogie met de klassieke kwantisatie in de muziek; elektromagnetische golven
- Leerstation IV – Deeltje-golf dualiteit – kwanta van velden. Het dubbelspleet experiment met licht van lage intensiteit; een kwantumtheorie van licht en materie: materiegolven, kwanta en hypothese van De Broglie.
- Leerstation V – De emissielijnen van waterstof verklaard met kwantummechanica.
Hands-on experimenten
- Met de diffractie van het licht de dikte van een haar bepalen
- Meten van elektrongolflengte uit het diffractiepatroon en vergelijking met voorspelde golflengte
- De golflengtes van de discrete emissielijnen van He bepalen
- De constante van Planck bepalen met LED’s
Kwantumfysica en hoogtechnologisch ondernemen
Eerste blik op de link tussen kwantumfysica en de toepassingen in technologie en hoogtechnologische ondernemingen. Suggestie van een didactiek.
Enkele links over de klassieke kwantisatie in de muziek
- Acoustic Longitudinal Wave
- Destructieve en constructieve superpositie van golven op een snaar
- Natural tones
+Sectie toevoegen
