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Die Natur als Erfindung des Menschen
Naturwissenschaften   Kristallphysik

"Modell und Wirklichkeit in der Physik, ein Beispiel aus der Kristallphysik", Bericht über einen Vortrag von Dr. Andreas Palmer, Berlin

Modelle in der Physik

Reale Modelle

Nachbildungen

Beispiel: Strömungsmodell, bei dem der wahre Tragflügel und das Flugzeug gar nicht aufgebaut wird. Lediglich ein Aspekt wird untersucht, hier die Kräfte, die bei anströmender Luft auftreten.

Nachbildungen
  • zeigen nur wenige Aspekte
  • ermöglichen Experimente.
    Nutzen
  • Untersuchungen
  • Optimierungen

Ikonische Modelle



und



Modell-
vorstellungen

Idealisierungen

Beispiel: Lichtstrahl
Lichtstrahl
Mit Strahlengängen von gezeichneten Lichtstahlen kann man einige Gesetze der Optik nachvollziehen, mit den zugehörigen geometrischen Beziehungen sogar Ergebnisse vorausberechnen. Dabei erfasst man die Wirklichkeit umso besser, je dünner das reale Lichtbündel ist.
Idealisierungen
  • Abstraktionen, nah am Erfahrbaren.
    Nutzen
  • einfache Beschreibung
  • Erklärung von Zusammenhängen

Denkmodelle

Beispiel: Licht als Welle
Einige Beobachtungen kann man sich besonders gut erklären, wenn man sich das Licht als eine Welle denkt.

Lichtwellen
Lichtwellen kann man aber nicht wirklich beobachten. Der Vergleich mit Wellen auf einer Wasseroberfläche ist zwar hilfreich, hinkt aber beträchtlich, die Analogie ist sehr unvollkommen. Solche Wasserwellen brauchen als Medium Wasser und dessen Oberfläche. Licht braucht für seine Ausbreitung gar kein Medium.
Denkmodelle
  • sind nicht direkt an eine Beobachtung gekoppelt,
  • ermöglichen hilfreiche Analogien, deren Grenzen man aber immer im Blick haben muss.
    Nutzen
  • Anschaulichkeit
  • Prognose

Symbolische Modelle

Beispiel: Schrödinger Gleichung
Schödingergleichung
Schrödinger Graph


Auf diesen Bereich konnte nicht näher eingegangen werden.
Gleichungen, Theorien
  • stellen Zusammenhänge zwischen physikalischen Größen her,
  • fassen eine ganze Gruppe von Erscheinungen zusammen,
  • sind mathematische Modelle, die nicht direkt der Anschauung dienen.

Erweitung von Modellen



obenAutor: Dr. Andreas Palmer, Abitur 82 Web: [Dr. Dörte Haftendorn]  Datum: 29. Mai 99. Letzte Änderung am 27. Juli 2004
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