Interferometrie

Klassenstufen 11 bis 13

Interferenzphänomene am Michelson-Interferometer

Kurzbeschreibung

Die Schüler*innen bauen selbstständig ein Michselson-Interferometer auf. Dazu wird hochwertiges Labormaterial (Thorlabs) verwendet. In Kleingruppen lernen die SuS so die Grundfertigkeiten um einen optischen Aufbau zu realisieren. Es müssen Laser justiert, Spiegel eingebaut und Rückreflexionen untersucht werden, um ein perfektes Interferenzmuster zu erzeugen.


Mithilfe dieses Michelson-Interferometers können dann weitere Experimente durchgeführt werden. Darunter fallen die Interferenz von weißem Licht mit beliebeigen Lichtquellen, akustische Kopplungen, die Bestimmung der Brechzahl von Luft und Messungen von Wellen. Für fortgeschrittene Kurse können mit den aufgebauten Interferometern quantenphysikalische Analogieexperimente durchgeführt werden. Dazu gehören unter anderm der Quantenradierer oder der Knallertest.

Zielgruppe

Klassen 11 bis 13
max. 24 Schüler*innen
in 3er oder 4er Gruppen

Dauer

3 - 4 Stunden mit Pause
Laborführung optional

Einfühung

in die Versuchsreihe für
Interessierte auf Nachfrage

Termine

Donnerstags auf Anfrage. Andere Tage sind nach Absprache auch möglich.

Kontaktformular

Lernziel

Die Schüler*innen können das Michelson-Interferometer als präzises Messgerät beschreiben. Sie können dazu die Funktionsweise eines Strahlteilerwürfels beschreiben. Sie lernen dabei wie ein Laser justiert wird und wie Spiegel eingebaut und justiert werden.

Vorwissen

Die Schüler*innen haben die Grundlagen und Begriffe der Wellenoptik (Interferenz und Beugung, Wellenlänge, Huygens‘sches Prinzip, Licht als elektromagnetische Welle) im Unterricht behandelt.

Anknüpfung an den aktuellen Bildungsplan

Diese Versuche können als Vertiefung zur Intereferenz innerhalb der Wellenoptik genutzt werden. Dabei werden die zuvor gelernten Prinzipien zur Interferenz an Doppelspalt und Gitter wiederholt und angewendet.
Zusätzlich können diese Versuche innerhalb der Quantenphysik zur Vorbereitung auf die "Welcher-Weg-Information" bzw. den "Quantenradierer" verwendet werden.

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