Welt der Quanten

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Bericht (Exkursion)

Für die Physiker*innen des aktuellen Abiturjahrgangs A45 nähert sich die Ausbildung am CWK mit Riesenschritten ihrem Ende. Zeit, den Horizont zu weiten und sich auf Exkursion an einen außerschulischen Lernort zu begeben. Insbesondere beim Thema Quantenphysik bietet sich hierfür das Schülerlabor der Freien Universität in Berlin (PhysLab) an. So machten sich zwölf Kollegiat*innen aus den Grund- und Leistungskursen Physik kurz vor den Winterferien am 2. Februar 2018 auf den Weg nach Dahlem. Hier forschten bereits in der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts zahlreiche führende Wissenschaftler und es fanden bahnbrechende Experimente zu den Grundlagen der modernen Physik statt.

Unter fachkundiger Anleitung zweier Mitarbeiter der Uni wurden von uns zwei klassische Experimente der Quantenphysik durchgeführt:

  • der Fotoeffekt, bei dem Licht Elektronen aus der Oberfläche von Metallen herauslöst und
  • der Franck-Hertz-Versuch zur Elektronenanregung von Quecksilberatomen durch Elektronenstöße.

Für die quantenphysikalische Deutung des Fotoeffekts erhielt Albert Einstein im Jahr 1921 den Nobelpreis. Die beiden Physiker James Franck und Gustav Hertz, die ihren Versuch 1911 bis 1914 nur einige hundert Meter entfernt vom heutigen Schülerlabor durchführten, bestätigten die von Niels Bohr aufgestellte Hypothese zu diskreten Energieniveaus in der Atomhülle. Beide erhielten für ihren Beitrag zur Weiterentwicklung der Quantenmechanik 1925 ebenfalls den Physik-Nobelpreis.

Beim intensiven Experimentieren vergingen die viereinhalb Stunden wie im Flug und es zeigte sich einmal mehr, wie interessant und abwechslungsreich die Physik ist. So wird diese lohnenswerte Exkursion auf jeden Fall weiter im Programm des Fachbereichs Physik am CWK bleiben.

Fotos und Text: Dr. Degen