Das folgende Video zeigt einen einfachen, aber eindrucksvollen Versuch, in dem ein Reagenzglas in Öl „verschwindet“. Erklären lässt sich die Beobachtung durch die gleiche optische Dichte von Öl und Reagenzglas.
Kategorie: Physik
Experimente, Anleitungen und Anregungen für den Physikunterricht
Strom aus der Dose
Getränkedosen erleben in den letzten Jahren eine Wiedergeburt. Warum also sie nicht auch wieder zum Experimentieren einsetzen? Zum Beispiel als Teil eines schönen und einfachen Experimentes aus dem Bereich der Elektrochemie, was auch sehr gut als Schülerexperiment geeignet ist: dem Strom aus der Dose. Neben physikalischen und chemischen Fachinhalten (Galvanische Zelle, Redoxreaktion) kann damit auch gut thematisieren, aus welchem Material denn Getränke- und Konservendosen eigentlich sind. Es gibt nämlich welche aus Weißblech und welche aus Aluminium. Die Unterscheidung gelingt am einfachsten mittels Magnet: die Weißblechdose ist magnetisch, die aus Aluminium nicht.
Für den Versuch benötigt man:
Themen verteilen – schnell und stylisch per Streichholz-Box
Immer wieder steht man in der Schule oder der Uni vor dem Problem, dass man Gruppen auslosen oder Themen gerecht verteilen muss. Besonders schwierig wird das dann, wenn sich mehrere Leute für ein Thema interessieren. Dann kann man entweder einfach undemokratisch und unfair als Lehrkraft entscheiden, man spielt Stein, Schere, Papier (was allerdings nur bei zwei Interessenten gut funktioniert), man lässt würfeln, was aber auch manchmal etwas dauern kann. Funktioniert alles, ist aber oft nicht besonders schnell und der Coolness-Faktor könnte auch höher sein.
Hier schafft die Streichholzbox Abhilfe:
Jede Gruppe einfach ein Streichholz ziehen lassen und die Gruppe mit dem längsten Streichholz gewinnt das Thema – schnell, einfach, fair, wiederverwendbar und ziemlich stylisch.
Natürlich muss man eine solche Streichholzbox nicht kaufen, sondern kann sie auch sehr einfach selbst bauen. Man braucht nur ein kleines Stück Holz (meine misst LxBxH etwa 5cm x 4cm x 1cm), einen 3er Holzbohrer und ein paar Streichhölzer. Mit dem 3er-Bohrer Löcher entsprechend der Streichholzlänge in beliebiger Anzahl in das Holz bohren (in meinem Fall 5 Stück), Streichhölzer auf verschiedene Länge kürzen und zufällig in die Box stecken – fertig ist eine stylische Streichholz-Los-Box und die nächste Themenverteilung kann kommen.
Kerze mit der Air-Bazooka auspusten
Die Selbstbau-Air-Bazooka hat mich zu vielen Spielereien angeregt, dabei aber auch viele spannende Fragen für den Physikunterricht aufgeworfen. Zum Beispiel wie man damit zeigen kann, dass nicht die Schallwellen des Knalls eine Kerze auspusten, sondern tatsächlich translativ bewegte Luftteilchen, die aus der Air-Bazooka kommen. Eine relativ einfache Methode hierzu ist das Aufnehmen der Szenerie auf Video. Wichtig ist dabei, dass das Mikrofon auf Höhe der Kerze positioniert wird (wenn man ein externes Mikro zur Verfügung hat), oder zumindest der Abstand zwischen Air-Bazooka und Kerze dem Abstand zwischen Air-Bazooka und Mikro entspricht. Jetzt muss man nur noch die Kerze ausschießen und alles auf Video festhalten. Beim Anschauen wird man feststellen, dass alles ziemlich schnell abläuft und kaum eine valide Analyse zulässt. Daher ist ein Abspielen in Zeitlupe ein muss. Idealerweise visualisiert man gleichzeitig noch die Audio-Spur in Wellenform. Geeignete Programme sind hierzu bspw. Adobe Premiere Pro oder Apple Final Cut – zur Not tun es aber auch die Audio-Visualisierungendes VLC-Players. Und dann erkennt man sehr deutlich, dass nicht der Knall sondern die bewegten Luftmoleküle aus der Air-Bazooka die Kerze auspusten.
Mein Beispiel- und Demovideo ist hier zu sehen:
Im nächsten Beitrag werde ich der Frage nachgehen, wie schnell die Luftteilchen eigentlich sind, die aus meiner Air-Bazooka herauskommen.
Invertierte Farben am LCD-Display
Jeden Tag schauen wir stundenlang auf LCD-Monitore. Doch kaum jemand weiß genau, wie sie funktionieren. Dabei sind sie ein guter Kontext für Themen wie Polarisation und Farbendarstellung bzw. Farbmischung. Hier habe ich beschreiben, wie man sich einen „geheimen“ Bildschirm selbst bauen kann. Jetzt folgt ein interessantes Experiment zu den Farbräumen RGB und CMYK. Dafür benötigt man einen solchen geheimen Bildschirm (LCD-Bildschirm mit entfernter vordere Folie). Dieser sieht zunächst komplett weiß aus. Hält man jedoch einen Teil des entfernten Polfilters (oder anderen linearen Polfilter) wieder vor den Bildschirm, so sieht man durch diesen alles normal. Dreht man den Polfilter jetzt, dann zeigen sich komische Farbspiele. Was genau diese Farbspiele sind, kann mit mithilfe dieser Farbkreise entdecken.
Einfach öffnen und zunächst durch den normal ausgerichteten Polfilter schauen – alles ist so, wie es sein soll. Jetzt den Polfilter um 90° drehen und wieder die Farbkreise anschauen. Nun sieht man unterhalb des RGB-Schriftzuges plötzlich das CMYK-Farbmodell und unterhalb des CMYK-Schriftzug das RGB-Farbmodell. Die Farben werden also alle gerade invertiert.
Farben invertieren ist übrigens in vielen Grafikprogrammen wie GIMP oder Photoshop als Effekt auch verfügbar. So kann man prüfen, dass das, was man mit dem gedrehten Polfilter macht, tatsächlich einem invertieren der Farben entspricht.