Feedback ist eine gute Möglichkeit, Präsentationen zu verbessern. Die Analyse der Präsentation steht dabei im Vordergrund, nicht die Bewertung im Sinne einer Note. Nach welchen Punkten könnte man bei mündlichen Präsentationen vorgehen?
Worum geht es?
Licht entsteht, wenn Elektronen von einem energetisch angeregten Zustand in einen energetisch niedrigen Zustand kommen. Da Licht auch und vor allen bei Sternen entsteht, kann man durch die Analyse des Lichts von Sternen auf deren atomare Zusammensetzung schließen. Eine Möglichkeit der Analyse, ohne dort gewesen zu sein. Wenn man das Sonnenlicht durch ein Prisma zerlegt, sieht man Regenbogenfarben, und einige Stellen bleiben frei – das kontinuierliche Spektrum wird von schwarzen Linien durchzogen.
Was ist die genaue Frage?
Woher kommen die schwarzen Linien im Regenbogenspektrum der Sonne? Warum fehlen an ganz bestimmten Stellen des kontinuierlichen Spektrums ganz bestimmte Farben?
Was gäbe das für Konsequenzen?
Energien im Atom sind quantisiert. Nur ganz bestimmte Werte (Farben) können auftreten.
Voraussetzung und historischer Hintergrund
Die schwarzen Linien im Regenbogenspektrum der Sonne wurden zuerst vom deutschen Physiker und Optiker Joseph von Fraunhofer beobachtet. Joseph Balmer erklärte sie später. Noch später entdeckten Physiker namens Lyman, Paschen, Bracket und Pfund, dass es bei anderen Frequenzen elektromagnetischer Wellen, die von der Sonne kommen, ebenfalls schwarze Linien gibt – im unsichtbaren Bereich.
Das Experiment von Fraunhofer
Fraunhofer spaltete das weiße Sonnenlicht mit Hilfe eines Spektrums (Glasblock, geschliffen) in Regenbogenfarben auf. Dies funktioniert, weil die unterschiedlichen Frequenzen (Farben) im Lichtgemisch in Glas unterschiedliche Geschwindigkeiten haben, und ein Glasprisma diese Anteile ihrer Geschwindigkeit nach auffächert. Und: es sind da schwarze Linien.
Das Ergebnis
Balmer formulierte rechnerisch, dass schwarze Linien im Spektrum der Sonne vorkommen müssen. Allgemein weiß man heute, dass das Elektron im Wasserstoff der Sonne in einen angeregten Zustand kommen kann, in dem er passende Energie aufnimmt. Passende Energie kommt von den Lichtstrahlen der Sonne selbst. Nicht von allen, sondern nur von der passenden Farbe. Und diese Farbe fehlt dann im Spektrum.
Auswirkungen
Man kann durch die Spektralanalyse von Licht auf das Vorhandensein bestimmter Atome schließen. (Absorptionsspektrum). Andererseits kann man Gase erhitzen, und sie strahlen dann genau jene Bereiche als Licht ab, die sie im kalten Zustand „verschlucken“ (Emissionsspektrum).
Noch immer interessiert?
Wikipedia Stichwort: Fraunhoferlinie
In Comics sind jede Menge physikalischer Umstände gezeichnet dargestellt: Nehmen Sie Ihr Lieblingscomic zur Hand und sehen es sich einmal unter dem Gesichtspunkt „wo ist Physik“ an.
Zeichnen Sie auf ein Blatt Papier Beispiele, wie in Comics folgende physikalischen Begebenheiten dargestellt werden:
Ihre Zeichnungen müssen nicht unbedingt gut und perfekt sein – Sie sollten jedoch das Wesentliche selbst durch Ihre Hand gezeichnet darstellen.
Die Neue Zürcher Zeitung (NZZ) bringt einmal pro Woche am Mittwoch eine dreiseitige Forschungsbeilage heraus: „Forschung und Technik“. Auf diesen Seiten werden aktuelle und spannende Forschungsergebnisse vorgestellt. Die Themen kommen vorwiegend aus dem Bereich der Naturwissenschaften, der Medizin und der Technik. In einer Presseschau stellen studierende die interessantesten Inhalte einer solchen Ausgabe vor. Wie das geht, steht hier.
Leben könnte es außerhalb der Erde auf extrasolaren Planeten geben. Wie man solche Planeten findet, welche bisher gefunden wurden, und was sonst noch in diesem Bereich interessant ist, wird auf dieser Website zusammengestellt: http://exoplanet.eu/
(c) NASA
Interessant sind unter anderem folgende Fragen:
Diese Fragen wären in einer selbst zusammengestellten Arbeit sicher eine interessante Aufgabe und spannende Herausforderung.
Bei Vollmond ist die Rundheit des Mondes in allen fehlenden Details sichtbar: was fehlt, sind Ecken und Kanten. Er ist rund. Nicht nur der Mond, sondern alle anderen „vernünftigen“ Himmelskörpern. Warum das so ist, könnte jeder beantworten, der schon einmal eine Kugel aus Knetwachs geformt hat.
Die meisten Tiere mit Fell schütteln sich einmal kräftig durch, nachdem sie eine Runde geschwommen sind. Das ist keine nette Angewohnheit sondern eine Frage des Überlebens. Warum müssen sich Hunde schütteln, nachdem sie nass geworden sind?
… und wie schwer sind sie? Alle zählen geht leicht im Herbst, wenn sie am Boden liegen, aber es geht noch einfacher. Abschätzen.
Wie viele dicke Äste, wie viele dünnere pro Ast, wie viele noch dünnere. Wie schwer sie sind, kann man sich überlegen, wenn man sie mit einem DIN A 4 Blatt vergleicht. Da weiß man ja, dass es zum Beispiel 80g pro Quadratmeter hat. Ein bisschen multiplizieren und fertig ist eine Idee, wie es sein könnte.
Teaching physics for learning physics. It’s not only the teacher who talks. Students are required to develop skills. Teachers help.
Standard situation in teaching physics:
These items can be performed by teachers and students equally. Remember: the teacher should not talk all the time.
Source: Studiensemniar Koblenz
Schüler/innen sahen früher im Physikunterricht den Lehrer/innen beim Experimentieren zu und schrieben Merksätze auf. Schülerzentrierung und Eigeninitiative sind aber mittlerweile weit verbreitet. Zur Erinnerung: folgende Standardsituationen finden sich im kompetenzorientierten Physikunterricht.
Alle diese Punkte können von allen Beteiligten durchgeführt werden, von Lehrer/innen und Schüler/innen.
Quelle: Studiensemniar Koblenz
Saure Drops und Zahnstocher eignen sich ganz hervorragend, Modelle von Molekülen herzustellen. Ob zwei- oder dreidimensional, beides ist möglich. Auch Projektionen sind darstellbar, und mit zwei Zahnstochern als Doppelbindungen können in der Folge auch Polymerisationsreaktionen dargestellt werden. Nach der Arbeit: essen.
Wer ein Inhaltsverzeichnis braucht, welche Inhalte er im ersten Teil eines Physikkurses lernen sollte, schaut sich am besten das folgende Video an. Es zeigt sehr viele Sachen, die passieren, wenn man gewisse Dinge dieses „naturwissenschaftlichen Inhaltsverzeichnisses“ nicht kennt, und sonst auch gehörig Pech hat.
Beitragsbild: Photo by Kirk Morales on Unsplash
Wer wissenschaftlich arbeitet, wird sich auf eine ganz bestimmte Fragestellung konzentrieren. Warum das so ist, zeigt dieser Film zum Thema „Aufmerksamkeit“.
Beitragsfoto: Photo by Banter Snaps on Unsplash
Kugeln sind für sich schon interessant. Mehrere von ihnen aber zu stapeln ist gar keine so einfache Aufgabe. Zunächst rollen sie einmal davon, wenn man es versucht. Hindert man sie daran, gibt es nicht nur eine Möglichkeit, sie zu stapeln. Darüber hinaus sind auch verschiedene Arten von Pyramiden möglich – und spannend – nicht nur für Orangenhändler.
1000 Kugeln auf einem Haufen kann man kaufen, in Wien zum Beispiel bei Kugel Pompel. Kosten: ca. 35 Euro, eine 5 cm Stahlkugel ca. 15 Euro. Kann man sie stapeln? Es ergeben sich interessante Ideen und Erfolge. Die Rollreibung wird ganz nebenbei gelernt. Größere schauen sich das Konzept der dichtesten Kugelpackung näher an.
Link: http://www.3doro.de/e-kp.htm
Wie lange dauert es, bis eine Tasse Tee von 95°C auf trinkfertige 50°C abgekühlt ist? Hier sind die Ergebnisse einiger Experimente:
Bei der Erklärung der einzelnen Kühlarten sollten wir mit dem 1. Hauptsatz der Wärmelehre beginnen. „Wärme fließt von selbst von einer heißen in eine kalte Umgebung“. Das ist zwar nicht ganz der genaue Wortlaut, aber im Prinzip wissen wir, was gemeint ist. Irgendwo ist warmer Tee. Das Zimmer ist kühler. Wärme fließt vom Tee in die Umgebung.
Wir sehen uns einfach mal an, während wir auf die nächste kühle Tasse Tee warten, wie Wärme an die Umgebung abgegeben werden kann. Dazu stellt die Natur drei Arten zur Verfügung.
Möglichkeit 1: Wärmeleitung
Das heiße System steht in direktem Kontakt mit dem kühlen System. Du stehst am heißen Strand. Der Topf steht am heißen Herd. Die heiße Teetasse steht am Tisch. Ihre Wände berührt die Luft. Durch den direkten Kontakt können die bewegten Moleküle ihre Energie durch Stöße an die weniger heißen Moleküle übertragen. Das funktioniert unterschiedlich gut. Bei einer festen Tischplatte sehr gut. Bei Luft nicht gut. Sie isoliert ziemlich. Auch ein Pullover verhindert den schnellen Austausch der Energie, weil sich zwischen den Maschen viel Luft verfängt. Also: wer verhindern will, dass Tee kühlt, packt ihn ein. Wer es fördern möchte, schaut, dass er viel Kontakt mit kühleren Umgebungen hat.
Möglichkeit 2: Wärmetransport
Hier wird wirklich heißes Zeugs vom heißen System weggebracht. Mit dem Lastwagen. Mit heißer aufsteigender Luft. Oder eben auch die heißen Moleküle des Tees direkt durch Verdampfung in die Umgebung. Eine Kühlung auf diese Art funktioniert sehr gut, weil ja immer die energiereichsten Moleküle genug Energie haben, sich loszureißen. Was bleibt, ist kühler. Allerdings: was bleibt. Wenn Moleküle verloren gehen, gibt’s weniger Tee.
Möglichkeit 3: Wärmestrahlung
Das ist das, was die Schlange im Dunkeln sieht. Für sie leuchtet die heiße Teetasse wie Sau. Wärmestrahlung ist elektromagnetische Strahlung, genau so wie Licht oder Radiowellen, aber nur im Infrarotbereich, also etwas energieärmer wie das noch sichtbare Rot. Wer verhindern möchte, dass Tee kühlt, verhindert diese Strahlung, wer es fördern möchte, der nimmt zum Beispiel eine schwarze Tasse, die viel Strahlung (der Sonne) aufnimmt, aber im Gegenzug auch viel Strahlung (des Tees) abgibt.
