geplanter Unterrichtsverlauf

Die Unterrichtsstunden sollwn die Fragestellung nach dem Wesen des Lichts untersuchen: Ist Licht eine Welle oder ist Licht ein Teilchen, oder beides? Um den Stand der Schüler zu erfahren bzw. zur Wiederholung werden zunächst an der Tafel Stichpunkte gesammelt, die für den Wellen- bzw. den Teilchencharakter sprechen. Dabei sollte erwähnt werden, daß sich die Brechung (nach Newton) auch mit dem Teilchenmodell erklären läßt.
Es wird dann das Fallbeispiel betrachtet, in dem ein Festkörper mit Licht bestrahlt wird und der Austritt von Elektronen beobachtet wird. Als zugehöriger Versuch wird eine leitende Fläche einmal positiv und einmal negativ geladen und mit dem Licht einer Quecksilberdampflampe bestrahlt. Über ein angeschlossenes Elektroskop wird die Änderung der Ladung beobachtet: Bei der positiv geladenen Fläche ändert sich die Ladung nicht, während die negativ geladene Fläche Ladungen abzugeben scheint. Derselbe Versuch mit einer Natriumdampflampe anstelle der Quecksilberdampflampe ergibt jedoch kein Verschwinden der negativen Ladungen.
Es stellt sich nun die Frage, innerhalb welchen Modells sich dieser Effekt erklären läßt. Zunächst ist dies sowohl für das Teilchenmodell als auch für das Wellenmodell der Fall. Das jeweilige Szenario wird für beide Modelle an der Tafel angezeichnet und es werden für beide Modelle Vorhersagen gemacht: Ist Licht eine Welle, so muß eine niedrige Frequenz und eine hohe Amplitude den Austritt eines Elektrons begünstigen. Ist Licht ein Teilchen, so muß es allein über eine hohe kinetische Energie verfügen. Als Folge würde sich dann die Frage ergeben, in welchem Zusammenhang Intensität und ``Farbe'' des Lichtes zu seiner kinetischen Energie stehen.
Es wird dann der Versuch zur Bestimmung von h (s.o.) erklärt und durchgeführt. Dabei wird der Zusammenhang $E = h \cdot \nu$ als Ergebnis festgehalten, der den Schülern bereits als Berechnungshilfe (z.B. zum Bohrschen Atommodell) bekannt war.