Monat: August 2013

CD als Reflexionsgitter

Eine CD, mit der „Rillenseite“ ins Licht gehalten, erzeugt Farben. Sie entstehen dadurch, dass sich Lichtwellen, die von unterschiedlichen Rillen reflektiert werden, gegenseitig verstärken oder auslöschen –  je nach Wellenlänge, Einfallswinkel und Blickrichtung. Dasselbe beobachtet man beim Blick durch ein optisches Gitter. Beim optischen Gitter betrachtet man das hindurchgehende Licht, bei der CD das von ihr reflektierte Licht. Kurzum, die CD müsste sich als Reflexionsgitter eignen. Das ist in der Tat der Fall. Sie in der Schulphysik anstelle von Doppelspalt & Co.  einzusetzen bringt auch etwas Schwung in den Unterricht. Das meinte schon einer meiner Kollegen1 und ließ mit einem He-Ne-Laser den genauen Spurenabstand auf der Scheibe messen. Ich drückte meinen Schülern und Schülerinnen eine CD in die Hand mit der Aufgabe, die Wellenlängen einiger Quecksilberlinien zu bestimmen. Das geht recht gut, auch wenn die Formeln, die man zur Auswertung benötigt, etwas unübersichtlich sind. Hier ein Bericht von diesem Experiment.

  1  D. Ohlmann, Eine Compact Disk als Versuchsgerät im Physikunterricht, Praxis der Naturwissenschaften – Physik 2/43 (1994).

Zu Boden fallen …

… viele Gegenstände, zu Boden sinken nur wenige – Luftballons zum Beispiel. Ein Grund dafür, ihr langsames  Hinabschweben einmal genauer zu studieren. Das haben die Schüler und Schülerinnen meiner Arbeitsgemeinschaft Physik getan. Einzelheiten dazu hier. Das Versuchsgelände (Foto) war das Treppenhaus unserer Schule.

Foucault-Pendel

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Foucault-Pendel mit Antriebsspule

Wie zeigt man, dass sich die Erde um ihre Achse dreht – und nicht Sonne, Mond und Sterne die Erde täglich umkreisen? Natürlich mit einem Foucault-Pendel!

Ein spärisches Pendel, das auf der Erdoberfläche in Schwingungen versetzt wird, behält seine Schwingungsebene relativ zu den Fixsternen bei. Währenddessen dreht sich die Erde unter ihm – einmal in 24 Stunden um ihre Achse. Von der Erdoberfläche aus gesehen, dreht sich die Schwingungsebene des Pendels, allerdings nicht um 360 Grad pro Tag, sondern um einen Winkel, der von der geografischen Breite des Pendelortes abhängt. Für eine geografische Breite von 51 Grad nördlich beträgt dieser Winkel 11,7 Grad pro Stunde, wobei die Drehung im Uhrzeigersinn erfolgt.