EXPEDITION LICHT

Der Astronomische Arbeitskreis Freigericht AAK möchte mit seinen Aktionen bei Schülerinnen und Schülern das Interesse und die Begeisterung für die Astronomie und Astrophysik wecken.  Mit eigenen Teleskopen und weiteren Geräten kommen wir an die Schulen um einen Beobachtungsevent durchzuführen.  Zusätzlich zu den Beobachtungen werden Kurzvorträge und Vorführungen z.B. an einem Miniplanetarium angeboten, um die optischen Grundlagen von astronomischen Teleskopen und weitere interessante Themen der Astronomie zu erörtern.  In den Kurzvorträgen können wir auch auf die Themen und Fragen eingehen, die vorher im Unterricht angesprochen wurden.

Schwerpunk ist aber die Beobachtung von astronomischen Objekten mit Amateurgeräten, die gerade noch transportabel sind, da nur wenige Schulen und Jugendliche Zugang zu solchen Optiken haben.

Angefragt wird der AAK im Wesentlichen von Schulen, die als Abschluss einer Astronomie-Projektwoche einen Beobachtungsabend oder eine “Nacht der Sterne” anbieten wollen.

Weitere Informationen unter: www.astro-freigericht.de

Am 22. Februar 2012 lernten die Schüler/innen der Goetheschule in Wetzlar die Grenzen der klassischen Optik kennen: Prof. Ricklefs von der Technischen Hochschule Mittelhessen erklärte etwa 100 Schüler/innen der Leistungskurse Physik in einem interessanten Vortrag u.a.  neue Verfahren, die optische Auflösung zu steigern wie die STED-Mikroskopie.  Auch über Confinemet-Effekte und Quantendot-Laserdioden berichtete er, über Meta-Materialen mit negativen Brechnungsindex sowie über photonische Kristalle zur Lichtlenkung und Selektion einzelner Wellenlängenbereiche.

Von dieser spannenden Seite hatten die Schüler/innen Optik noch nicht kennen gelernt, da im Schulunterricht in erster Linie die klassische Optik gelehrt wird.

Ansprechpartner: Prof. Dr. Ubbo Ricklefs, Technische Hochschule Mittelhessen, ubbo.ricklefs@ei.th-mittelhessen.de

Am 13. März 2012 besuchte die 7. Klasse der Gesamtschule „Am Gluckenstein“ aus Bad Homburg mit ihrer Lehrerin Frau Ludig die Optikstadt Wetzlar. Zunächst stand eine Firmenführung bei dem Mikroskopbauer Leica Microsystems auf dem Programm. Interessiert schauten sich die Schüler/innen die dortigen Werkstätten an. Danach besuchte die Klasse das Viseum, ein „Optikmuseum zum Mitmachen“. Nach einer Führung durch das Viseum freute sich die Klasse über neue Erfahrungen und Einsichten und nahm die Erkenntnis mit nach Hause,  dass „Optik“ und „Optische Industrie“ viel mehr beinhaltet als im Schulunterricht vermittelt werden kann. Eingeladen hatte die Klasse Optence e.V., das Kompetenznetz für Optische Technologien in Hessen/Rheinland-Pfalz.

Die Firma Opsolution hat zusammen mit der Berliner Charité einen mobilen Hautscanner (VitalScan) entwickelt, mit dem der Nutzer seinen Gesundheitsstatus durch spektroskopische Messung bestimmen kann. Bei der nicht invasiven Messung wird Licht in die Haut eingestrahlt und das aus der Haut zurück gestreute Licht mit Hilfe spezieller Algorithmen analysiert. Die Messung ermöglicht die Bestimmung des antioxidativen Potentials. Je höher der Gehalt an Antioxidantien, desto gesünder ist die Testperson. Der mobile Hautscanner hat die Größe einer Computermaus.

Im Rahmen einer 6-monatigen Studie wird bei 50 Schüler/innen der Elisabeth-Knipping-Schule in Kassel das antioxidative Potential mit Hilfe des Hautscanners fortwährend gemessen. An Hand der Messwerte wird für die Schüler/innen der Einfluss von Ernährungsverhalten und Lebensstil auf ihre Gesundheit direkt nachvollziehbar. Darüber hinaus lernen sie die optischen Technologien von einer anwendungsbezogenen Seite kennen. Sie erfahren, wie ein Spektrometer und ein optischer Sensor funktionieren und wie nutzbringend optische Technik für die Medizin ist.

Weitere Infos unter:  http://www.zeit.de/wissen/2011-02/aus-der-hand-gelesen

Ansprechpartner Opsolution GmbH: Herr Dr. Wolfgang Köcher, info@opsolution.de

Schüler der Elisabeth-Knipping-Schule in Kassel messen mit dem VitalScan die Antioxidantien-Konzentration auf der Haut

Die Firma Befort Wetzlar OD GmbH berechnet und fertigt Optiken nach Kundenwünschen. Das Traditionsunternehmen in Wetzlar engagiert sich für den Nachwuchs, der sowohl auf Ingenieursebene im Unternehmen gebraucht wird, als auch in der Fertigung sehr wichtig ist. Um Schüler/innen einen Eindruck von den Tätigkeiten im Unternehmen und vom Ablauf einer Optikfertigung zu geben, war am 17. Juni 2011 die Klasse 7a der Freiherr vom Stein-Schule zu Gast im Unternehmen. Die Schüler/innen schauten sich alle Bereiche der Fertigung an und konnten auch selbst kleinere praktische Arbeiten ausprobieren. Ansprechpartner: Herr Michael Heil (m.heil@befort-optic.com)

Die Klasse 7 a der Freiherr vom Stein Schule zu Besuch bei Befort Wetzlar OD GmbH

Die NaWi-AG der Main Taunus Schule Hofheim a.Ts. betrachtete verschiedene Leuchtmittel unter Gesichtspunkten der Energieeffizienz, der spektralen Eigenschaften, des Schaltverhaltens sowie der Umweltverträglichkeit. Die Gruppe verglich konventionelle Glühbirnen, Halogen-Glühlampen, Energiesparlampen, CCFL-Röhren, LED-Strahler, Leuchtstoffröhren und LED-Röhren miteinander. Dabei verwendete die Projektgruppe Luxmeter, IR-Thermometer, Diodenarray-Spektrometer (200nm – 1000nm), Hochfrequenz-Scanner (frequenzselektive E- und M-Feldmessung), Wattmeter, einen Ultraschall-Detektor sowie Dräger-Röhrchen zum Quecksilbernachweis – Geräte, die teils von Fördergeldern der Deutschen Physikalischen Gesellschaft, teils von früheren Preisgeldern angeschafft wurden. Recherchen zur Entsorgungs-Problematik, Meinungsstichproben zum “Glühlampen-Verbot” sowie zur physiologischen Wirkung verschiedener Nuancen weißen Lichtes rundeten die Betrachtungen ab.  Die Schüler/innen lernten auf diese Weise präzises naturwissenschaftliches Arbeiten kennen. Die Beleuchtungseinrichtungen aller Räume der Schule wurden erfasst und die durchschnittliche jährliche Brenndauer sowie die Stromkosten ermittelt. Mehrere Funktions- und Demo-Modelle wurden gebaut, ein “Leuchtmal” aus 250 Glühbirnen zu  deren 130 Jahren Industriegeschichte gebastelt sowie ein Video-Song geschrieben “Die Glühbirne ist tot – es lebe die LED!”

Ergebnisse: Bei der Energiesparlampe ist die Bezeichnung “öko” überaus bedenklich. Die LED-Röhre erwies sich als besonders Strom sparend – anders als die in den Schulen häufig zu findende Leuchtstoffröhre. Mit ihrer Energieeffizienz und der damit verbundenen Schonung von Ressourcen fossiler Brennstoffe sowie der Einsparung an CO₂-Emissionen ist die LED-Röhre ein wirksamer Beitrag zur Klimastabilisierung und zur Senkung der Betriebskosten der Schulen.

Siehe auch: http://www.vdi-schuelerforum.de/fileadmin/images/SF_2010/Energiesparlampen_1._Preis__2010_11-13.pdf

Im Rahmen des bundesweiten Bayer-Schulförderprogramms hat die Bayer Science & Education Foundation drei hessische Grundschulen mit insgesamt 11.200 Euro in die Förderung naturwissenschaftlicher Aktivitäten aufgenommen. So erhielt die Hans-Gustav-Röhr Schule in Ober-Ramstadt 1.600 Euro für verschiedene freiwillige Nachmittagsprojekte, u.a. ein Physikprojekt mit Strom- und Solarbausätzen, mit denen die Kinder die Welt der erneuerbaren Energien erforschen können. Die Pestalozzi-Schule in Kelkheim wurde mit 4.000 Euro unterstützt, wovon zwei Mikroskope mit Monitor gekauft werden konnten sowie eine Sonnenfängerbox für Testreihen in der Solarenergie. 5.600 Euro gingen an die Lindenfeldschule Schaafheim für die Unterstützung der dortigen „Forscherwerkstatt“. Dort können mit 25 Experimentierboxen zahlreiche Phänomene u.a. aus der Optik beobachtet, erforscht und protokolliert werden.

Bayer möchte mit der Spendenübergabe das frühzeitige Engagement der Schüler/innen im naturwissenschaftlichen Bereich unterstützen. Um die Bildungschancen im Einzugsgebiet der Bayer-Standorte in Deutschland zu verbessern, vergibt die Bayer Science & Education Foundation jedes Jahr projektbezogene Fördermittel für einen attraktiven naturwissenschaftlichen Schulunterricht in Höhe von insgesamt bis zu 500.000 Euro.

Weitere Informationen unter: http://www.bayer-stiftungen.de/de/schulfoerderprorgramm.aspx

Am 26.11.2011 fand im Rahmen der Kinderuni Darmstadt eine Veranstaltung für Kinder ab 8 Jahren unter dem Titel: „Licht und Laser: Was können wir alles aus Licht machen?“ statt. Wissenschaftler der Hochschule Darmstadt erklärten z. B. ob man Lichtgeschwindigkeit mit der Stoppuhr messen kann, wie ein Laser funktioniert, wofür man Laserstrahlen braucht oder was einen roten Laser von einem grünen Laser unterscheidet. Die Kinder experimentierten mit Spiegeln, Glühbirnen, Luftballons und „zauberten mit Ampelmännchen“.

Ansprechpartner:

Prof. Dr. Matthias Brinkmann, Hochschule Darmstadt,Tel. 06151-16 86 56,

matthias.brinkmann@h-da.de

Subtraktive Farbmischung, h_da Hochschule Darmstadt

Weitere Informationen unter: http://www.kinderuni-darmstadt.de/ueber_die_kinderuni/

In der Schule am Ried wurden mehrere moderne Optik-Hilfsmittel zur Lösung einer biologischen Fragestellung kombiniert.

Die Idee, Vögel live beim Brüten zu beobachten ohne sie dabei zu stören, legte eine stromunabhängige, wetterfeste Lösung nahe, die den Einsatz einer solarbetriebenen Funkkamera beinhaltete.

Dazu sollten Solarmodule in Reihe geschaltet, mit einem Laderegler verbunden und ein Akku angeschlossen werden. IR-LEDs sorgten für Helligkeit im Vogelkasten und wurden mit der Kamera parallel geschaltet. Die Kamera überträgt dann die Aufnahmen per Funk an ein Empfängermodul, das an einen Fernseher gekoppelt ist. Dabei war es eine besondere Herausforderung passende, bezahlbare Solarmodule zu finden, so dass diese schließlich selbst gelötet und vergossen wurden.  Ein weiteres Problem war die Ausleuchtung des Vogelhauses: die eingebauten IR-LEDs der Kamera wurden zu heiß, so dass sie ausgebaut wurden. Selbstbeschaffte LEDs wurden zu einer Leuchtleiste zusammengelöstet und der Überhitzungsschutz durch einen vorgeschalteten Strombegrenzer geregelt.

Durch dieses Projekt wurden eine Zusammenarbeit unterschiedlicher Fachbereiche der Schule nötig und Probleme verschiedenster Art bewältigt. Diese Erfahrungen werden in den geplanten Bau eines Solarautos einfließen.

Wissenschaftler der Philipps-Universität Marburg haben gemeinsam mit Vorschulkindern ein neuartiges Bauelement für eine Terahertz-Anwendung verwirklicht. Professor Dr. Martin Koch und seine Arbeitsgruppe entwickelten eine so genannte Wellenplatte aus haushaltsüblichem Papier, die es erlaubt, den Polarisationszustand von Terahertzwellen zu drehen.  Die Wellenplatten haben den Vorzug, dass sie äußerst preisgünstig und einfach herzustellen sind. Die neuartige Komponente besteht aus Papier und beruht auf dem Prinzip der so genannten Form-Doppelbrechung.

Das ist ja kinderleicht! Der Physiker Benedikt Scherger produziert mit Vorschulkindern Papierstreifen. (Foto: Philipps-Universität / AG Koch)

Im Labor überzeugen sich die Kinder und deren Betreuerinnen davon, dass ihr Bauteil funkti-oniert. (Foto: Philipps-Universität / AG Koch)

Die Papier-Wellenplatte ist leistungsfähiger als aufwändiger erzeugte Vergleichsstücke, zum Beispiel aus Metamaterialien. Um zu beweisen, dass das Terahertz-Bauelement kinderleicht herzustellen ist, besuchten Benedikt Scherger und Martin Koch den Kindergarten „Das Nest“ in Kleinseelheim bei Marburg. Die Vorschulkinder produzierten eifrig Papierstreifen, die zu einer Wellenplatte kombiniert wurden.