EXPEDITION LICHT

Am Anfang sind die Schüler und Schülerinnen der Jahrgangsstufe 5 der Hamburger Schulen sehr neugierig. Noch nie hatten Sie Gelegenheit in ein Labor hineinzuschauen. Das gilt vor allem auch für Kinder und Jugendliche bei ihrer ersten Begegnung mit optischen Phänomenen und technischen Erscheinungen aus der Physik. Aufgabe des Unterrichts ist es Interesse am natur-wissenschaftlichen Experimentieren zu bekommen.

Der Forscherdrang soll hier speziell für Schülerinnen entfaltet und gesteigert werden. Der beste Weg dahin ist das Schülerexperiment, bei dem die Teilnehmer die Möglichkeit erfahren, selbst Erkenntnisse zu gewinnen, zu analysieren und in größere Zusammenhänge ein zuordnen.

Die Schüler und Schülerinnen werden in kleine Arbeitsgruppen aufgeteilt und anhand von Arbeitsblätter müssen Fragen bearbeitet werden, z.B. wie kann ich paralleles Licht erzeugen? Wie justiere ich den Messaufbau und verstelle die Optik so das ein paralleler Lichtstrahl (Lichtbündel) entsteht.

Weitere Experimente beschäftigen sich mit Glasfaseroptik, mit Linsenkombinationen, mit Grenzwinkel und Brechung des Lichts. Alle Experimente werden computerunterstützt durchgeführt. „Messwerterfassung vom „Feinsten“, sagt Florian nach dem Projekttag.

Schlagwörter:

Optik, Lichtbündelung, Brennweite, Fokus, Prisma, Strahlungsmessung, Glasfaser

Projektpartner

tibb e. V.;

Hamburg/HAW Hamburg

Weitere Informationen

1x jährlich jährlich, Anmeldung unbedingt erforderlich;

www.HAW-Hamburg.de;

www.tibb-ev.de

Bilderquellen:

Fotolia Werner Krassau

Die Universität Bremen verfügt mit dem Fachbereich 1 Physik und Elektrotechnik über eine hervorragende Infrastruktur Schülerinnen und Schüler, aber auch Lehrkräfte, ein umfangreiches Veranstaltungsprogramm an schülerorientierten Fachvorträgen, einen informativen Informationsaustausch zu gewährleisten. Insbesondere werden auf diesen 3. Bremer Tag der Physik Führungen durch die Forschungslabors, Studieninformationen und Studienberatung und eine Gesprächsrunde zum Physikstudium angeboten. 

Diese Veranstaltung richtet sich an die gymnasiale Oberstufe mit einem starken Physikprofil, sowie an hoch motivierte Schülerinnen und Schüler die auch schon in sog. Arbeitsgruppen „Physik“ in der Schule mitarbeiten. Diese Teilnehmer sind besonders willkommen. Die Teilnehme ist kostenfrei, bedarf aber einer schriftlichen Anmeldung.

Die Lehrer der angemeldeten Gruppen erhalten vorab Lehrgangsunterlagen für das Selbststudium und die Vorbereitung der Veranstaltung. Die Schüler und Schülerinnen erhalten für die Laborführungen “Tickets”, mit denen sie sich 1-2 Führung wählen können.

Die Laborvorführungen werden u.a. in folgenden Bereichen durchgeführt:

• optische Schalter

• drahtlose Sensorsysteme

• Messungen und Sensoren

• Strömungssensoren

Partner und Förderer ist u.a. die Unternehmensgruppe Hella KGaA Hueck & Co.:

Selbstverständlich fehlen im Vortrag die verschiedenen Praxisanwendungen auch hier nicht, z.B. den ersten Voll-LED-Scheinwerfer oder den Xenon-Scheinwerfer, wie auch die entsprechenden optischen Systeme für kundenspezifische Lösungen.

Schlagwörter:

Optik, Licht, Ausbeute, Lichtspektren, optische Schalter, Lichtleitersysteme

Projektpartner

Universität Bremen, Fachbereich Physik/Elektrotechnik

Weitere Informationen

Jährlich 1x, Anmeldung erforderlich;

Schulen mit Arbeitsgruppen in Physik, Jüngere Schüler und Schülerinnen sind willkommen

www.db1.uni-bremen.de/

Bilderquellen:

Uni Bremen

Das Experimentierangebot des tibb e.V. – Lichtkoffers ist unbegrenzt. Gerade für die Grundschüler, die noch nicht mit Naturwissenschaften in der Schule Berührung hatten, können Experimente unter Anleitung von Studierenden der HAW Hamburg u.a. im Bereich –Optik- selbstständig durchführen.

Nach einer kurzen theoretischen Unterrichtseinheit „Mediensammlung -Optische Technologien“ im PC-Raum geht es wieder zurück in die Klasse, um hier die Grundlagen der Optik noch einmal zu vertiefen. Danach werden die Schülerinnen und Schüler auf die Praxis, mit den Experimenten, „losgelassen“. Kleine Gruppen werden gebildet, mit jeweils 3 Teilnehmern. Jede Gruppe erhält ein Arbeitsblatt mit unterschiedlichen Experimentieraufgaben. Mit einfachen Experimenten beginnt das Basiswissen für Grundschüler (z.B. zwei Knicke ohne Knick, gebogenes Licht, eine Münze taucht). Ein Beispiel: Durch die verschiedenen natürlichen und künstlichen Lichtquellen kann man ganz einfach mit einer Experimentierleuchte, Kondensorlinse und einer Schlitzblende ein scharfes Lichtbündel auf ein Blatt Papier erzeugen. Mit Hilfe eines Spiegels kann der Lichtstrahl abgelenkt werden.

An diesem Beispiel kann man einfach das Reflexionsgesetzt ableiten und erkennen. Jeder von uns hat es unbewusst schon oft angewendet, sagt Max. Außerdem werden Versuche durchgeführt wo der Brennpunkt verschiedener Linsen herausgefunden werden muss. Wo kommt der Name „Brennpunkt“ her?

Nach ein paar Stunden lässt die Konzentration nach. Wir gehen alle zu Mittagessen. Es war ein prima Tag. da sind wir uns alle einig.

Projektpartner

tibb e. V. Nord, Hamburg;

Fritz-Reuter-Schule Schwerin, Grundschule

Weitere Informationen

Jährlich 2x, jeweils ½ Tag;

www.fritzreuterschule-schwerin.de,

www.tibb-ev.de

Bilderquellen:

Fritz-Reuter-Schule

Die Schüler und Schülerinnen der 9. Klassen der Rudolf-Steiner Schule hatten Gelegenheit das zukünftige Institut Heinrich-Blasius in Hamburg zu besuchen und an praktischen Laborversuchen teilzunehmen. Von der Brennweitenbestimmung an Sammel- und Zerstreuungslinsen
 und Brechung am Prisma, der Lichtbeugung am optischen Gitter, einer Strahlungsmessung und Versuche am einem Sonnenkollektor war nichts verborgen geblieben.

Die Schüler und Schülerinnen experimentierten an vorbereiteten Versuchsaufbauten mit Unterstützung studentischer Hilfskräfte. Nach einer vorgegebenen Zeit musste jede Gruppe ihre Messungen vorlegen und untermauern. Viele mussten noch Wissens- und Verständnisfragen abarbeiten, Rechnungen überprüfen nach der Funktionsweise der besprochenen technischen Anwendungen, nichts Wichtiges fehlte. Dies war mal wieder eine Veranstaltung die Spaß an Schülerexperimenten gemacht hat und nach Mehr verlangt.

Schlagwörter:

Lichtbeugung, Optik, Fokus, Spektren, Holographie, Prisma optisches Gitter, Strahlungsmessung

Projektpartner

Rudolf Steiner Schule Bergstedt, Hamburg;

Physikpraktikum der HAW Hamburg

Weitere Informationen

1x jährlich jährlich, Anmeldung erforderlich;

www.HAW-Hamburg.de

Bilderquellen:

Fotolia Werner Krassau

„Es gibt Fotos, auf denen ist alles scharf dargestellt“, Quelle: Fraunhofer Institut IIS, Erlangen

Das Angebot „Technik – total easy“ des Fraunhofer IIS ging kürzlich der Frage nach, wie eine Kamera ausschauen muss, „… die während des Scharfstellens filmt und aus dem Video den jeweils scharfen Bildteil in ein Gesamtbild berechnet, das dann überall scharf ist“.

Gemeinsam mit einer Gruppe von SchülerInnen machte man sich Gedanken darüber, wie auf einem Foto alles scharf dargestellt werden kann.

Weiterlesen »

Die Schüler und Schülerinnen des Gymnasiums Albrecht von Humboldt können im Profil: Natur und Technik –Bildung für Nachhaltigkeit , im Fach Physik die Themen Physik im Großen und Kleinen: Gravitation, Planeten und Satelliten, Elektronen und elektrische Felder wie auch die Fragen: Welche innovativen Produkte gestalten und verändern die Welt (Kunststoffe, Produkte der Nano-Technologie)? Welche Auswirkungen haben die Optischen Technologien auf die globalisierte Weltwirtschaft? Zu diesem Seminar sind selbstständige Experimente mit Fragen nach: Was ist Licht? Wie entsteht Licht? Was unterscheidet rotes und blaues Licht? Was sind optische Spektren und Spektroskopie?

Hier kommt nun der Partner, die Firma Albis Plastik GmbH, ins Spiel. Spezialisierter Hersteller von Plastikgranulaten. Die Polymerisation wird eingeleitet, die Abhängig ist von der Art der Monomeren, durch ultraviolettes Licht oder durch erwärmen. Die Albis Plastik GmbH gewährt, durch die Kooperation, Einblick in die „Kunststoffküche“. Auch das Thema: Lichthärtende Klebstoffe unter UV-Strahlung beschäftigt die Schüler und Schülerinnen. Wann beginnt die Schädigung (Trübung, Versprödung, Zerfall) durch UV-Strahlung? Was sind UV-absorbierende Additive? Einfluss der UV-Strahlung bei Autoglasscheiben? Fragen über Fragen. Kein Problem für die Mitarbeiter der Albis Plastik GmbH.

Am Ende des Tages wird ein umfangreicher Rundgang durchgeführt.

Schlagwörter:

Kunststoffe, Lichtspektren, UV-Strahlung, UV-Absorber, Holographie, LED, OLED, Licht, Lichtintensität, Lichtausbreitung, Plexiglasscheiben, Lichtbeständigkeit

Projektpartner

Alexander-Humboldt-Gymnasium, Hamburg

Weitere Informationen

Im Schulplan integriert; Profil Naturwissenschaften und Technik für die Zukunft;

www.albils.com/de;

www.alexander-von-humboldt-gymnasium.hamburg.de

Bilderquellen:

Werner Krassau Fotolia

Im Alstertal Einkaufs-Zentrum werden Schüler und Schülerinnen die Physik mal anders kennenlernen. Bei einem qualifizierten Augenoptikermeister werden alle Verfahren zur Bestimmung der objektiven Refraktion mit Infrarot-Projektionen eines Objektes auf den Augenhintergrund abgebildet, dessen messbares Bild mit Hilfe von unterschiedlichen Linsen ein scharfes Bild erzeugen. Jedes Auge der Schüler wird so vermessen, die unterschiedlichen Messwerte in einem Arbeitsblatt übernommen und anschließend in Kurven dargestellt werden.

Diese unterschiedlichen Kurven werden mit dem Augenoptikermeister diskutiert. Eines der interessantesten Geräte ist der Phoropter, der erst in der Theorie und dann praktisch im Labor vorgeführt wird. Dieses Gerät verfügt über eine große Auswahl verschiedene Linsen, die sehr rasch vor das Auge hin- und herbewegt werden können. Die Kennzahlen der Sehschärfe kann dann abgelesen werden. Um Unverträglichkeiten von Brillen zu umgehen werden Kontaktlinsen angeboten. Hier wird den Schüler und Schülerinnen die Herstellung und die Verwendung solcher „Linsen“ ausführlich erklärt. Auch die Vor- und Nachteile von Kontaktlinsen sind inhaltlicher Bestandteil des Vormittags.

Schlagwörter:

Easy Lens, Kontaktlinsen, Haftlinsen, Okular, optische Korrektur, Refraktion, Autorefraktometer, Photosensoren, Dioptrien, Prismen, Phoropter

Projektpartner

Optiker Bode GmbH, Hamburg

Weitere Informationen

2 x Jährlich, Anmeldung erforderlich, Kleien Gruppen ;

Hamburger Schulen im regionalen Umfeld;

www.Optiker-Bode.de

Bilderquellen:

Werner Krassau Fotolia

Viele Schüler und Schülerinnen laufen wissbegierig und mit offenen Augen durch die Laserlabore des Instituts für Laserphysik. Das Laserlabor des Instituts für Laser-Physik bietet nicht nur verschiede Unterrichtseinheiten zum Thema Licht, Laser und Optik an, sondern die Schülerinnen und Schüler können selbständig in verschiedenen Laboren experimentieren. Die Vor- und Nachbereitung sollten in der Schule stattfinden.

Folgende Versuche können hier in Kleingruppen durchgeführt werden:

• Interferometrie

• Festkörperlaser

• Optische Pinzette

• Doppelspalt

• Akustisch-optischer Effekt

Weitere Experimente sind zurzeit in Arbeit zum Thema ‘Licht und Laser’. Hier können in die Schülerinnen und Schüler versuche zu Licht und Farben, Farbmischung und Spektroskopie durchführen können. Abgerundet wird das Angebot durch einen Rundgang durch die Labore.

Schlagwörter:

Absorption, Reflexion, Streuung, Spiegeln, Optiken, Farbfilter, Laser, Interferometrie

Projektpartner

Universität Hamburg, Fachbereich Physik

Weitere Informationen

Jährlich 1x, Anmeldung erforderlich, Kleine Gruppen;

Für alle Hamburger Schulen;

www.hs.uni-hamburg.de;

www.uni-hamburg.de/;

www.photon,physnet.uni-hamburg.de

Die Schüler und Schülerinnen erhalten nach einer Einführung in die Problematik (Sternentstehung & Bildung von Planetensystemen) aktuelle hoch aufgelöste optische Daten (Spektren) die an einem Computer untersucht und dadurch einen Einblick in die Frühphase der Planetenentstehung erlauben. In der Astrophysik treten extrem kompakte Objekte -sogenannte Schwarze Löcher auf. Sie beeinflussen durch ihre starke Gravitationswirkung ihre Umgebung und alle weiteren Prozesse. Sie spielen beispielsweise in den Zentren von Galaxien oder Quasaren eine wichtige Rolle.

In diesen spannenden Versuchen wird die Wirkung eines Schwarzen Lochs auf Licht und Objekte in seiner Umgebung behandelt. Die Lichtwege in der Nähe des Schwarzen Lochs werden berechnet. Das Licht von Sternen und Planeten weist häufig ein komplexes Spektrum auf, das von den Eigenschaften dieser Objekte direkt beeinflusst wird. Am Schluss des Tages werden diese Parameter für reale Sterne aus jüngst gewonnenen Spektren bestimmt, die mit dem derzeit größten Teleskop der Welt, dem 10m-Keck Teleskop auf Hawaii aufgenommen wurden. Außerdem wird die Sternwarte besichtigt und alle auf dem Gelände befindlichen Teleskope erklärt.

Die Faszination liegt in den noch vorhandenen historischen Messmaschinen, z.B. Blink-Komparator, Schmidtspiegel, Oskar Lühning Teleskop und einer Aluminium-Spiegelbedampfungsanlage.

Schlagwörter:

Spiegeln, Optiken, Farbfilter, Absorption, Reflexion, Streuung, diffuses Licht

Projektpartner

Universität Hamburg, Fachbereich Physik Hamburger Sternwarte Bergedorf

Weitere Informationen

Jährlich 1x, Anmeldung erforderlich, Kleine Gruppen (10.-13. Klassen);

Für alle Hamburger Schulen;

www.hs.uni-hamburg.de/ferienkurs;

www.uni-hamburg.de/;

Bilderquellen:

Sternwarte Hamburg

Die Schüler und Schülerinnen der Klassen 7 des Gymnasiums Hamburg Rissen haben sich bei der NATEX (Naturwissenschaftliches Experimentieren) beworben. Sie konnten physikalische Phänomene ihrer Altersstufe, in dieser Veranstaltung, gemäß den in der Theorie vorgestellten Naturgesetzen mit einfachen Mitteln untersuchen und Entwicklung und Anwendung naturwissenschaftlicher Methoden vergleichen. Diese Experimente sind so angelegt und organisiert, dass sie mit einfachsten Mitteln durchgeführt werden können.

Die Schülerinnen und Schüler werden mit Hilfe der vorgegebenen Themen an naturwissenschaftliches Arbeiten herangeführt. Angeregt und die daraus Erfahrungsgemäße Begeisterung für die naturwissenschaftlichen Fächer ist das Ziel dieser Veranstaltung. Das selbstständige Experimentieren und die fächerübergreifenden Aufgabenstellungen, u. a. aus allen Bereichen der Physik (Optik, Laser, Optische Messtechnik, Holographie, Biophotonik, Solartechnik und Astrophysik) lassen der herz der Teilnehmer höher schlagen. Diese Veranstaltung macht Spaß und fördert das genaue Beobachten und Beschreiben der Naturwissenschaftlichen Experimente.

Schlagwörter:

Lichtintensität, Lichtausbreitung, LED, OLED, Licht, Lupe, Optik, Fokus, Spektren, Holographie

Projektpartner

Gymnasium Hamburg-Rissen, Hamburg

Weitere Informationen

1x jährlich jährlich, Anmeldung erforderlich;

www.gyri.hamburg.de;

www.natex-hamburg.de

Bilderquellen:

GYM-Rissen