Quantenphysik im Schulunterricht - Universität Wien

ankommen und verstanden werden kann, denn sonst würden nicht fast alle LehrerInnen auf
diesen Versuch so großen Wert legen.
Die Energieniveaus
Bei dem Begriff der Energieniveaus war das Ergebnis der Befragung noch eindeutiger als
bei der Frage zum Doppelspaltversuch. Alle LehrerInnen vergaben eine Note zwischen 1
und 2, wobei sogar der Großteil die Note 1 vergeben hat. Der Begriff ist anscheinend
schon auch in den Jahren zuvor manchen Schülern untergekommen laut einem Interview:
Die Energieniveaus, das ist ihnen eigentlich ein Begriff, da gibt’s auch bei den Energieniveaus
auch keinerlei Verständnisschwierigkeiten.
Das kann durchaus sein, wenn man bedenkt, dass in der sechsten Klasse ja schon ein Laser
besprochen wird. Trotzdem bietet es sich im Unterricht zur Quantenphysik an, nochmals
auf die Energieniveaus einzugehen, was ja anhand der Befragung auch gemacht wird, da
der Begriff und seine Bedeutung nun mit Hilfe der neuen Erkenntnisse wohl besser erklärt
werden können.
Mit dem Begriff der Energieniveaus hat man ein sehr starkes Werkzeug in der Hand, mit
dem man nicht nur die Funktionsweise des Lasers erklärt, sondern auch viele andere
Phänomene wie die Absorptions- und Emissionsprozesse verständlich machen kann.
Einen sehr schönen und anschaulichen Zugang zu dem Begriff der quantisierten
Energieniveaus findet man bei Hey und Walters:
…Wie aber folgen aus der Quantenmechanik Energiequantisierung und Stabilität der
Elektronenbahnen?
Die Antwort auf diese Fragen liegt in den Welleneigenschaften der Elektronen. Laut
Quantenmechanik erhält man die erlaubten Energiewerte für ein Elektron, indem man die
Schrödingersche Wellengleichung mit dem jeweiligen Ausdruck für die potentielle Energie löst.
Glücklicherweise können wir uns die damit verbundenen mathematischen Klimmzüge ersparen und
auch so verstehen, wie Energiequantisierung zustande kommt, ohne die Schrödingergleichung
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