Maija Nousiainen: Fotoni ja aaltohiukkasdualismi fysiikan opetuksessa eilen ja nyt

Aika: Pe 1.11. 10.00-11.00

Paikka: F100 Futura

Esittäjän affiliaatio: Helsingin yliopisto

Abstrakti:

Fotonien aaltohiukkasdualismi on keskeinen valon kvanttikäyttäytymisen opettamisessa. Esitelmä käsittelee fotonien aaltohiukkasdualismin kahta roolia kvanttifysiikan opetuksessa: yhtäältä keskeistä on valon kvanttikäyttäytymisen käsitteellinen ymmärtäminen ja toisaalta kvanttioptiikan ja siihen perustuvan kvanttiteknologian oppiminen. Eräs didaktisesti toimiva ratkaisu voisi olla aaltohiukkasdualismin korostaminen käytännön kokeiden ja tulosten tulkinnassa. Eli niin sanottu historiallinen aaltohiukkasdualismi voidaan ottaa opetuksen ja oppimisen lähtökohdaksi, jos näkökulmana on kokeellisten tulosten tarkastelu. Siinä kuitenkin olennaista on, että fotonin käsite viittaa sähkömagneettisen kentän kvantisoituun tilaan. Tällä tavoin käytännön kokeet voivat rakentaa siltaa nykyaikaiseen ymmärrykseen kvantitatiivisesta aaltohiukkasdualismista, joka viittaa lomittuneiden fotonitilojen matemaattiseen rakenteeseen. Tällainen lähestymistapa voisi toimia opiskelun lähtökohtana, jos tavoitteena on omaksua nykyaikainen, fotonitiloihin viittaava käsitys kvantitatiivisesta aaltohiukkadualismista.