Zweite Stunde

Nach kurzer Wiederholung der Inhalte der vorhergehenden Stunde und der erneuten Fragestellung nach dem zutreffenden Modell für das Licht wird der Versuch der Bestrahlung des Elektroskops wiederholt. Die Schüler äußern zunächst Vermutungen wie ``vielleicht überträgt das Licht der Lampe positive Ladungen'', die allerdings durch Gegenbeispiele widerlegt werden. Nach dem Hinweis auf die Auszeichnung der negativen Ladung gelangt die Klasse zu dem Ergebnis, daß durch das Licht Elektronen herausgeschlagen werden. Nachdem ein Schüler das Szenario der Elektronenablösung nach dem Teilchenmodell an die Tafel angezeichnet hat, werden die quantitativen Effekte (schnelle Elektronen bei hoher Frequenz, hohe Amplitude entspricht großer Anzahl an Teilchen $\Rightarrow$ viele Elektronen) besprochen. Auf die andere Seite der Tafel wird das Analogon im Wellenmodell angezeichnet und die entsprechenden Zusammenhänge (schnelle Elektronen bei niedriger Frequenz und hoher Amplitude) festgehalten. Als Beispiel zur Veranschaulichung wird dabei zwischenzeitlich ein Apfelbaum betrachtet, dessen Äpfel sich entweder durch Rütteln an den Ästen (Wellenmodell) oder Beschießen mit Gegenständen (etwa durch eine Tennisballwurfmaschine) aus dem Baum lösen lassen.
Um für die quantitative Erfassung des Impulses der Photonen zu errechnen, wird durch einen Hinweis auf die Impulsgesetze der Mechanik das Interesse auf diese Problematik gelenkt. Ein Schüler erklärt unter Berufung auf die spezielle Relativitätstheorie die Masse des Photons zu $m = \frac{E}{c^2} = \frac{h \cdot \nu}{c^2}$, woraus sich der Impuls berechnen läßt. Dies führt zu der Nachfrage eines Schülers, wie sich die Masse des Photons vorstellen läßt, was den erneuten Hinweis auf die Begrenztheit von Modellen in der Physik nach sich zieht.