Kvantemekanik byder på kontraintuitive fænomener og abstrakte begreber. Den beskriver de regler, naturen følger på atomart niveau, og ligger bag store dele af den teknologi, vi bruger hver dag.
I FysikLab på SDU kan eleverne arbejde eksperimentelt med klassiske opstillinger, der åbner døren til kvantebegreber som fotoner, usikkerhedsprincippet, bølge-partikel-dualitet, superposition, komplementaritet og ideen om sammenfiltring (entanglement) – og hvordan ideerne spiller ind i moderne teknologier.
Forløbet er målrettet 3.g på både A- og B-niveau og kan tilrettelægges efter ønske. De kan også bruges som faglig inspiration til SRP/SOP. Hvis forsøgene skal indgå til eksamen, kan vi udlåne udstyr til dette efter aftale.
Emneområder
- Lys som bølge og partikel: interferens/diffraktion, fotoner og spektre.
- Kvantebegreber i praksis: usikkerhedsprincip, superposition, komplementaritet og sammenfiltring (entanglement, som matematisk struktur).
- Måleteknik og dataopsamling: sensorer og opstillinger, dataopsamling i LoggerPro, kalibrering og usikkerhed.
- Databehandling og modellering: grafer, lineære fits (fx til bestemmelse af Plancks konstant), sammenligning med teoretiske modeller.
- Naturvidenskabelig metode: hypotese → måling → analyse → vurdering af fejlkilder → konklusion.
- Perspektiver: kvanteteknologi (lasere, halvledere, sensorer), og hvad “måling” betyder i fysik (filosofisk vinkel).
Det lærer dine elever
- at forklare og anvende centrale kvantebegreber (foton, superposition, komplementaritet og usikkerhed) med udgangspunkt i konkrete målinger.
- at gennemføre eksperimenter med interferens, diffraktion, elektriske kredsløb, LED og fotoelektrisk effekt og koble observationer til modeller.
- at indsamle data med Logger Pro, opsætte relevante grafer og udføre lineære fits til at bestemme fysiske størrelser (fx Plancks konstant).
- at vurdere måleusikkerhed, fejlkilder og kvaliteten af et fit (fx hældning/skæring og om data følger modellen).
- at forklare, hvordan “hvilken-vej-information” kan påvirke interferens, og hvad det siger om måling i kvantemekanik.
- at perspektivere forsøgene til moderne teknologi og SRP/SOP-problemstillinger (fx kvanteteknologi og måleprincipper).
Workshoppen kan afvikles på 3 timer (inkl. ankomst og pauser), men den kan udvides eller tilpasses efter dine ønsker.
En typisk workshop sammensættes med:
- ankomst og introduktion (ca. 45 minutter)
- eleverne arbejder med data cuber (ca. 90 minutter)
- opsamling og afrunding (ca. 45 minutter)
Workshoppen kan fx udvides med en rundvisning, et studieoplæg eller et andet fagligt oplæg.
Efter aftale med underviseren.
Jo flere mulige datoer du angiver i din bookingforespørgsel, desto større er sandsynligheden for at vi kan imødekomme dine ønsker.
Senest 14 dage før workshoppen.
Send dog gerne din bookingforespørgsel i god tid.
Omfanget af forberedelse aftales med underviseren, men det anbefales at afsætte ét modul til installation af programmet Hyperspectral Analyzer inden workshoppen.
Hvis workshoppen afholdes hos jer, skal I stille et klasselokale til rådighed.