Raster-Tunnel-Mikroskop (Leitprogramm)

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Autor/Innen:
Hans Peter Dreyer, D. Brovelli, A. Cornaz, R. Dünki, H.-J. Lohe

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Inhalt und Lernziele

Ist das Raster-Tunnel-Mikroskop (RTM) eine Entdeckung oder eine Erfindung? Ist das RTM demnach ein Thema der Physik oder ein Thema der Technik? Ueber diese Frage zu streiten ist fruchtlos. Denn auch die Entdeckung des Elektrons hat technologische Voraussetzungen und Konsequenzen und interessiert dementsprechend die Ingenieurinnen ebenso wie die Physiker. Mit dem vorliegenden Leitprogramm erfahren Sie, in welchem Sinne man Atome sichtbar machen kann. Dabei schliessen Sie Bekanntschaft mit der Quantenmechanik, jener "neuen" Physik, die nötig ist, um Eigenschaften und Verhalten von Atomen und der Materie insgesamt zu verstehen. Im Zentrum steht die Schrödinger-Gleichung. Natürlich lernen Sie auch das RTM und seine Verwandten genauer kennen und kommen dabei mit einem neuen Gebiet der Technik, der Nanotechnologie in Kontakt.

Vorwissen

Grundlagen der Quantenphysik, Energie-Orts-Diagramm, Austrittsarbeit bei Metallen, Drehimpuls, Infinitesimalrechnung bis zu Differentialgleichung

Dauer

  • Fundamentun: 9 Lektionen
  • Additum 1: 4 Lektionen
  • Additum 2: 6 Lektionen  

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Weitere Informationen zur Unterrichtseiheit

Schlagwörter Raste-Tunnelmikroskop, Tunneleffekt, Tunnelbedingungen, Tunnelstrom, Differentialgleichung, Schödingergleichung, Zustandsfunktion, Nanotechnologie, Rastermikroskop
Schultyp, Schulstufe Gymnasien, Klassen 11-13, Fachhochschulen
Sprache deutsch
Entstehung der Unterrichtseinheit Juli 2002
 
 
URL der Seite: http://www.educ.ethz.ch/unterrichtsmaterialien/physik/rastertunnel.html
26.05.2017
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