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Übungsaufgaben
1Der Weg eines einzelnen ElektronsAFB I
Ordnen Sie die Stationen eines Versuchsdurchgangs in die richtige Reihenfolge.
Ziehe die Zeilen mit der Maus oder verschiebe sie mit den Pfeil-Buttons, bis die Reihenfolge stimmt.
1Die Glühkathode setzt ein einzelnes Elektron frei
2Die Beschleunigungsspannung bringt es auf seine Geschwindigkeit
3Das Elektron passiert den Doppelspalt
4Es trifft den Leuchtschirm und erzeugt dort genau einen Punkt
5Der Punkt wird gespeichert, danach startet das nächste Elektron
6Nach sehr vielen Durchgängen zeigt die Summe aller Punkte das Streifenmuster
Entscheidend ist Zeile 5: Die Elektronen werden nacheinander geschickt, nie gleichzeitig. Damit ist von vornherein ausgeschlossen, dass sich zwei Elektronen unterwegs begegnen und gegenseitig ablenken. Wer den Versuch beschreibt, sollte diese Vereinzelung immer erwähnen — ohne sie ist das Ergebnis nicht überraschend, sondern nur eine gewöhnliche Wellenüberlagerung.
2Teilchen oder Welle?AFB I
Ordnen Sie jede Beobachtung dem Bild zu, für das sie spricht.
Ziehe jede Karte in den passenden Korb — oder wähle sie mit Enter aus und drücke dann die Ziffer des Korbs (0 legt sie zurück).
1spricht für das Teilchenbild
2spricht für das Wellenbild
Beide Körbe füllen sich mit Beobachtungen aus ein und demselben Versuch — genau das ist der Kern des Rätsels. Es liegt kein Widerspruch in der Natur vor, sondern in unseren beiden Bildern: Das Teilchenbild beschreibt korrekt, wie nachgewiesen wird, das Wellenbild korrekt, wo die Treffer sich häufen. Ein Quantenobjekt ist weder das eine noch das andere, sondern etwas Drittes, für das unsere Alltagssprache keinen Begriff hat.
3Was zeigt der Versuch wirklich?AFB I
Wählen Sie alle Aussagen aus, die das Einzelelektronen-Experiment korrekt beschreiben.
Mehrere Antworten sind richtig. Markiere alle zutreffenden und klicke dann auf „Prüfen".
Die zweite falsche Antwort ist die häufigste Schülererklärung überhaupt: Elektronen sind geladen, also liegt der Gedanke an gegenseitige Abstoßung nahe. Der Versuchsaufbau widerlegt ihn aber direkt — bei vereinzeltem Beschuss ist zwischen zwei Treffern kein zweites Elektron in der Apparatur. Und die erste falsche Antwort verwechselt die Ebenen: Ein einzelnes Elektron liefert einen Punkt, ein Muster ist immer eine Aussage über eine Vielzahl von Ereignissen.