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5.2 Schall und Licht – Unterrichtsmaterial

5. Schwingungen und Wellen

Themenbeispiele für die Zuordnung: Schall, Tonhöhe, Lautstärke, Dopplereffekt, Musikinstrumente, Lichtwellen, Beugung, Doppelspalt, Gitter, Farben, Polarisation, Reflexion, Brechung, Linsen
Von Atlas zusammengestellt (ohne offizielle Vorlage). Keine Erhebung, was im Unterricht verbreitet ist: Die Beispiele helfen der KI zu entscheiden, ob ein Material zu diesem Teilgebiet gehört. · Wie Atlas zuordnet

Wie wird sortiert?
3d-animation ▲0/3agil ▲0/3algorithmen ▲0/3animation ▲0/3anleitung ▲0/3
Was ist das?

⚠ Neu versucht die KI ungefähr das Niveau zu ermitteln. Bitte helfen Sie, indem Sie die Gewichtung der Kriterien mitbewerten! Generelles Feedback gern an marc@eduskript.org.

Seifenblasen – didaktische Aspekte und ihr Einsatz im Physikunterricht

Umfassende Staatsprüfungsarbeit, die die Physik und Mathematik hinter Seifenblasen (Oberflächenspannung, Interferenz, Minimalflächen, Laplace-Young-Gleichung) didaktisch aufarbeitet und mit konkreten, einfach realisierbaren Schulexperimenten und Arbeitsblättern verknüpft. Es verbindet Theorie (mit Herleitungen), historische Kontexte, fächerübergreifende Perspektiven und praktische Unterrichtsvorschläge. Vor allem ein wertvolles Nachschlagewerk für Lehrpersonen, mit Materialien (Arbeitsblätter, Versuchsanleitungen), die direkt einsetzbar sind.

Skript SF5: Wellen, Töne, Licht

Umfassendes Skript für das Schwerpunktfach Physik mit vier Kapiteln zu stehenden Wellen in der Akustik, zur historischen Entwicklung der Lichtmodelle (Descartes, Huygens, Rømer), zum elektrischen Schwingkreis und zu elektromagnetischen Wellen. Es kombiniert Theorie mit Originalquellen, vielen Rechen- und Verständnisfragen, Experimenten sowie Lösungen und einer Zusammenfassung. Didaktisch ausgereift mit Lernzielen und anschaulichen Einstiegen (Trompete, Klangfarben).

Doppelspalt-Interferenz – interaktiver Simulator

Ein interaktiver Simulator für Interferenzversuche am Doppelspalt mit Laserlicht. Über Schieberegler lassen sich Wellenlänge, Spaltabstand und Beobachtungswinkel variieren; die App zeigt das Interferenzmuster auf dem Schirm sowie die Intensitätsverteilung als Diagramm und nennt Winkel von Maxima und Minima mit den zugehörigen Formeln.

NWM-Kurs Strahlung: Skript mit Fallstudien «Von der Beobachtung zur Erkenntnis»

Ein vollständig ausgearbeitetes Kursskript zum Thema Strahlung, das historische Erkenntniswege (Rømer, Huygens, Young), Demonstrationsexperimente (Wellenwanne, Doppelspalt, Fotoeffekt) und Radioaktivität mit statistischen Methoden verbindet. Den Abschluss bilden selbständige Fallstudien in Teams (Radon im Keller, C-14-Altersbestimmung, Handystrahlung, Rutherford-Versuch) mit Präsentation und detaillierten Bewertungsrastern; Lösungen liegen bei. Das Material verbindet anschauliche, historisch erzählte Einführung mit eigenständigem, realweltlich verankertem Forschen der Lernenden.

Wellenreflexion am Übergang zwischen zwei Medien (Simulation)

Interaktive Simulation von Andrew Duffy, die zeigt, wie eine Welle an der Verbindung zwischen leichter und schwerer Schnur teilweise reflektiert (mit Phasensprung) und teilweise übertragen wird. Der Text erklärt intuitiv die Analogie zur Lichtreflexion an Grenzflächen zwischen Medien mit unterschiedlichem Brechungsindex. Als erkundendes Werkzeug eignet es sich gut, um Phasenwechsel und Amplitudenverhalten selbst zu entdecken.

Kosmische Hintergrundstrahlung – Abituraufgabe mit Lösung (LEIFIphysik)

Eine Abituraufgabe zur kosmischen Hintergrundstrahlung mit vollständigem Lösungsvorschlag: Bestimmung der Temperatur über das Wiensche Verschiebungsgesetz, Erklärung der Rotverschiebung durch die Raumexpansion, Dopplereffekt durch die Erdbewegung sowie gravitative Rotverschiebung einzelner Photonen. Die Lösungen sind formal sauber dargestellt und mit einer physikalischen Analogie (Ballwurf) versehen.

Wir fangen mit Forschen an — Fadenpendel und Akustik (Skript SF1)

Ausführliches physics-Handout auf Deutsch für ein Gymnasium-Einführungskurs in Physik, das die wissenschaftliche Methode mit einem Fadenpendel aufbaut und sich dann im akustischen Workshop fortleitet. Reiche Mischung aus Experimenten, geposteten Laborstationen, hervorgehobenen Theorieinformationen und zahlreichen abgestuften Aufgaben (inkl. Wiederholungsaufgaben mit Lösungen im Anhang).

Vertiefungen zur Optik: optische Apparate und Blicke nach oben (Skript S1)

Umfangreiches, aufeinander aufbauendes Skript zur Vertiefung der Optik: Stecknadel-Experimente zu Brechung und Dispersion, Wiki-Aufträge zu optischen Apparaten, Regenbergogen, Mondphasen und Finsternisse, historische Lichtgeschwindigkeitsmessung (Rømer, Foucault/Michelson) als kollaboratives Teameexperiment, sowie Lichtwellen und Farbmischung. Sehr aktivierend mit vielfältigen Aufgaben, die teilweise auf einer Dokuwiki-Plattform mit Lösungen und Simulationen ergänzt werden.

Skript SE: Wir fangen mit Forschen an – Schnurpendel und elementare Akustik

Umfangreiches, sorgfältig aufgebautes Skript, das die Lernenden die physikalische Erkenntnisgewinnung am Schnurpendel selbst durchspielen lässt: Beobachten, Protokollieren, Messen, Grafik darstellen, Formel aufstellen und testen, danach Anwendungsaufgaben und eine Werkstatt zur Akustik mit Oszilloskop. Didaktisch sehr rund mit Zielen, Lösungen, Repetitionsaufgaben und Alltagsbezügen (Pendeluhr auf dem Mond, Ringturnen, Schallplatte).

Interferenz zweier Kreiswellen – interaktive Simulation

Eine HTML5-Simulation zur Überlagerung zweier Kreis- bzw. Kugelwellen mit konstruktiver und destruktiver Interferenz. Begriffe wie Gangunterschied, Wellenlänge und Extremfälle werden knapp erklärt; die App bietet Pause, Zeitlupe, verstellbare Parameter und einen verschiebbaren Messpunkt mit Anzeige des Gangunterschieds.

Skript SE Kapitel 3: Töne – Lern-Werkstatt Akustik

Werkstattartiges Skript zur elementaren Akustik mit Posten-Experimenten (Stimmgabeln am Oszillographen, selbstgebautes Schallplatten-Abspielgerät, Richtungshören, Hörschwellen), Rechenaufgaben (Periode/Frequenz, Wellenformel, Gewitterdistanz, Echolot) und begleitenden Lesetexten zu Stimme, Hörbereich und Echotechnik. Die Lernenden arbeiten in Teams, protokollieren und setzen auch Smartphone-Apps wie phyphox ein.

Stehende Längswellen in Luftsäulen – interaktives Rohr-Applet

Interaktive HTML5-App, die Eigenschwingungen von Luftsäulen in offenen und geschlossenen Rohren visualisiert. Sie zeigt Elongation und Druckschwankung in zwei Diagrammen, berechnet Wellenlänge und Frequenz aus der Rohrlänge und erlaubt das Verfolgen einzelner Teilchen. Die Fachbegriffe (Knoten, Bäuche, Grund-/Oberschwingungen) werden klar erläutert.

Skript G5: Schwingungen und Wellen und die Natur des Lichts

Umfangreiches Unterrichtsskript zu mechanischen Schwingungen, Wellen, Resonanz, Überlagerung und zur Natur des Lichts. Es führt anschaulich (Kreisprojektion, Experimente) und formal (Herleitung von y(t), Periodenformeln) durch das Thema und enthält zahlreiche Aufgaben inklusive Lösungen sowie Anleitungen zu Versuchen wie der Messung der Schallgeschwindigkeit und Resonanzversuchen.

Kurzsichtigkeit und Kontaktlinsen – Optik-Simulation mit Aufgaben

Einführender Text zur Fehlsichtigkeit und Linsenkorrektur, gekoppelt mit einer interaktiven Simulation und drei思考anregenden Verständnisaufgaben zur Kontaktlinse. Das Material regt zum Erkunden und Begründen an, bietet aber keine Lösungen und keine Rechnungen mit der Linsengleichung.

Simulation: Stehende Längswellen in Rohren (Eigenschwingungen einer Luftsäule)

Interaktives Applet, das Eigenschwingungen von Luftsäulen in Rohren (offen/beidseitig offen/geschlossen) visualisiert und die Zusammenhänge zwischen Schwingungsknoten, -bäuchen und Druckverteilung zeigt. Nutzer:innen können Oberschwingungen durchschalten, Rohrlänge ändern und erhalten Wellenlänge und Frequenz berechnet. Die knappe Beschreibung zeigt ein klar aufgebautes Erkundungswerkzeug, verzichtet aber weitgehend auf erklärenden Text und Aufgabenteil.

Akademische Aufgaben – Eine Unterrichtsmethode

Martin Lieberherr präsentiert das Konzept der «akademischen Aufgaben»: bewusst weltfremde, aber physikalisch lehrreiche Aufgaben, die zentrale Begriffe und Grössenordnungen anschaulich vermitteln. Sieben konkrete Beispiele (Froschkönig, Regenbogenstreuung, Coulombkraft, Masse-Energie, Energie/Wärme, Dopplereffekt, Energieübertragung) mit je einer knappen Lösung und einer didaktischen Diskussion zeigen den Wert von Überschlagsrechnungen und anschliessender Reflexion.

Skript SF6: Photonen, Atome, Kerne

Umfangreiches Schwerpunktfach-Skript zur modernen Physik: Photoeffekt, Feynmans Zeigerformalismus am Doppelspalt (inkl. Berechnungen mit Tabellenkalkulation), Wasserstoffatom, Materiewellen, Radioaktivität und Kernphysik. Es kombiniert anschauliche Experimente und historische Texte (Feynman, Einstein) mit formalen Herleitungen, zahlreichen Aufgaben und Lösungen sowie Zusammenfassung und Nuklidkarte.

Skript S6: Licht, Atome, Quanten (Photoeffekt, Photonenoptik, Wasserstoffatom)

Umfängliches Skript zum Übergang von der Wellenoptik zur Quantenphysik: Photoeffekt mit Vakuumfotozelle, Feynmans Zeigerformalismus zum Doppelspalt, Linienspektren und Wasserstoffatom. Enthält Experimentieraufträge, Rechnungen, eine Excel-basierte numerische Simulation der Beugung sowie einen Lösungensteil.

Skript SE: Wir fangen mit dem Forschen an – Schnurpendel und elementare Akustik

Umfangreiches Skript, das Lernende den Forschungsprozess am Schnurpendel selbst erleben lässt: Beobachten, Protokollieren, Messreihen, grafische Darstellung und Herleitung der Pendelformel. Anschliessend wird die Akustik als schnelle Schwingungen mit Oszilloskop-Experimenten und Texten in einer Lernwerkstatt erarbeitet. Enthält viele abwechslungsreiche Aufgaben (u.a. zum Sekundenpendel, Pendeluhr auf dem Mond) sowie Lösungen im Anhang.

Regentropfen auf einer Fensterscheibe — Strahlenmodell einer Wasserlinse

Eine vertiefende Analyse des Alltagsphänomens, dass man Wassertropfen auf einer Fensterscheibe sieht, obwohl Wasser ebenso durchsichtig wie Glas ist. Mit einer Strahlensimulation wird gezeigt, wie der Tropfen als Linse ein reelles, verkehrtes und verkleinertes Bild erzeugt und wie der dunkle Rand durch Brechung an der Glas-Wasser-Kante entsteht. Die zugehörige Simulationsdatei steht zur eigenen Erkundung bereit.

Licht, Sehen, Abbildungen – Optik-Skripte (G1 & S1)

Umfangreiche Optik-Skripte für das Grundlagenfach (Sehwinkel, Schatten, Spiegel, Brechung, Linsen, Auge, Mikroskop) mit vertiefenden Ergänzungen zum Schwerpunktfach (Stecknadel-Experimente, Dispersion, Farben, Lichtgeschwindigkeit). Enthalten praxisnahe Aufträge wie eine Foto-Safari nach optischen Phänomenen, Stecknadel-Versuche zur Brechung, eine Wiki-Projektarbeit mit virtueller optischer Bank sowie einen Lösungsanhang.

Schallwellen-Simulation: Einführung, Messen, Interferenz, Luftdruck

Eine interaktive Simulation zum Schall mit vier Erkundungsmodulen: Ton eines Lautsprechers, Messung der Schallgeschwindigkeit über Laufzeit und Wellenlänge, Interferenz zweier Quellen sowie Schall im Vakuum. Zwei offene Aufgaben regen zur systematischen Erkundung an, konkrete Messbeispiele werden vorgerechnet.

Farbwahrnehmung und Farbfilter – Interaktive Simulation

Interaktive Simulation zum additiven Farbmischen mit rotem, grünem und blauem Licht sowie zur Wirkung von Farbfiltern. Die Lernenden variieren Wellenlängen, mischen Regenbogenfarben und stellen Licht als Strahl oder einzelne Photonen dar. Aufgaben zur Farbwahrnehmung regeln das explorative Erkunden.

Resonanzrohr: Simulation zur Messung der Schallgeschwindigkeit

Interaktive Simulation des klassischen Resonanzrohr-Experiments (Andrew Duffy): Mit einer Stimmgabel über einem wassergefüllten Rohr wird die Schallgeschwindigkeit über Resonanzbedingungen stehender Wellen bestimmt. Das Wasseriveau lässt sich einstellen, die Resonanz wird über die Wellenamplitude angezeigt.

Mikrowellen im Alltag: stehende Wellen und die verbrannte Banane (Musterlösung)

Ausführlich begründete Musterlösung (LEIFIphysik) zu einer Physikaufgabe über stehende Wellen im Mikrowellengerät. Anschaulicher Alltagsbezug über eine verbrannte Banane, aus deren Brandflecken die Wellenlänge und Frequenz der Mikrowellen bestimmt wird; weiter Testen der Frequenzwahl über ein Permittivitäts-/Absorptionsdiagramm und Bewertung des Lochblechs im Türfenster.

Cassegrain-Teleskop – interaktive Simulation

Interaktive Simulation zum Cassegrain-Teleskop, in der Lernende mit Schiebereglern für Spiegeldurchmesser, Brennweitenverhältnis und Okular die Vergrößerung und Lichtsammelfähigkeit optimieren. Begleitet werden die Aufgaben von kurzen Erläuterungen zum Reflexionsgesetz und zu optischen Grundgrößen. Geeignet für die geometrische Optik im Grundlagenfach mit explorativem Zugang.

Warum klingt eine Geige anders als eine Gitarre? – Saitenschwingungen, Obertöne und Spektren

Das Material erklärt anschaulich, warum Instrumente mit derselben Note unterschiedlich klingen: Saiten schwingen gleichzeitig in mehreren Moden, deren Obertöne das Spektrum des Klangs prägen. Dazu gehört eine Simulation mit Schiebereglern für Saitenwahl, Spannung und Harmonische, begleitet von sechs explorativen Aufgaben (u.a. Wellengeschwindigkeit einstellen, Oktaven vs. Oberwellen, Bassviolen). Die Aufgaben regen zum eigenständigen Erforschen an, Lösungen werden jedoch nicht mitgeliefert.

Simulation: Alterssichtigkeit und ihre Korrektur mit einer Brille

Interaktive Simulation von planetschule, mit der Schülerinnen und Schüler die Ursache der Alterssichtigkeit (nachlassende Linsenelastizität) erkunden und die Korrektur mit einer Sammellinsen-Brille experimentell erarbeiten. Geführt durch gezielte Aufgaben mit Beobachtungs-, Erklär- und Prüfphasen anhand von Strahlengängen im Auge.

Simulation: Schallgeschwindigkeit in Luft (Resonanzrohr)

Interaktive Simulation von Andrew Duffy zum klassischen Resonanzrohr-Experiment: Eine Stimmgabel über einem wassergefüllten Rohr erzeugt eine Luftsäule, deren Höhe variiert wird, bis Resonanz eintritt. Aus Frequenz und Luftsäulenhöhe lässt sich die Schallgeschwindigkeit bestimmen; die Simulation zeigt die stehende Welle mit Amplitude und Interferenz direkt an.

Einfaches "Hologramm" mit Smartphone und CD-Hülle

Bauanleitung für zwei anschauliche Versuche, mit denen sich mit Smartphone, CD-Hülle bzw. einer selbstgebastelten Folienpyramide scheinbar schwebende Bilder erzeugen lassen. Das Phänomen wird über Reflexion erklärt und die historische Herkunft als Bühnentrick erwähnt. Aufgaben zur Versuchsplanung, Durchführung und Hypothesenbildung runden das Material ab.

Doppelspalt-Interferenz mit Laser – Simulation

Eine interaktive Simulation des Doppelspalt-Experiments mit kohärentem Laserlicht, bei der Wellenlänge, Spaltabstand und Beobachtungswinkel über Schieberegler und Eingabefelder variiert werden können. Das Interferenzmuster auf dem Schirm sowie die Intensitätsverteilung in Abhängigkeit vom Winkel werden visualisiert. Das Werkzeug eignet sich gut zum selbständigen Erkunden der Bedingungen für Maxima und Minima.

Simulation: Beugung am Einzelspalt mit Laserlicht

Interaktive Simulation eines Einzelspalt-Experiments mit kohärentem Laserlicht, bei der Wellenlänge, Spaltbreite und Beobachtungswinkel variiert werden können. Die Beugungsmuster und die Intensitätsverteilung werden als Diagramm dargestellt, sodass Maxima, Minima und relative Intensitäten explorativ untersucht werden können.

Beugung und Interferenz am Vielfachspalt und Gitter – Simulation und Wellenlängenbestimmung

Anschauliche Erklärung des Beugungs- und Interferenzbildes hinter einem Vielfachspalt bzw. Gitter, inklusive Simulation zum Ausprobieren der Parameter. Darauf aufbauend wird eine Herleitung der Formel zur Berechnung der Wellenlänge aus dem Schirmbild präsentiert, inklusive einer Näherungsformel für grobe Gitter.

Interferenz an Spalt und Gitter (Simulation, MintApps)

Interaktive Simulation zur Beugung und Interferenz von Licht am Einzelspalt und am Gitter, bereitgestellt auf LEIFIphysik. Lernende können Parameter selbst verändern und die Interferenzphänomene unmittelbar erkunden.

Wir fangen mit dem Forschen an: Schnurpendel und elementare Akustik

Ausführliches Einheitsskript, das Lernende die physikalische Erkenntnisgewinnung am Beispiel des Schnurpendels selbst durchspielen lässt: Beobachten, Protokollieren, Messreihen, Messunsicherheiten und Herleitung der Pendelformel, danach Anwendungsaufgaben und y-t-Diagramme. Der zweite Teil ist eine Werkstatt zur elementaren Akustik, in der Töne als schnelle Schwingungen mit Oszilloskop und einfachen Experimenten untersucht werden.

Simulation: Keplersches Fernrohr

Interaktive HTML5-Simulation eines keplerschen Fernrohrs mit einstellbaren Brennweiten von Objektiv und Okular. Die App zeigt den Strahlengang, berechnet Sehwinkel und Vergrößerungsfaktor und illustriert den Effekt am Beispiel der Plejaden.

Huygenssches Prinzip: Reflexion und Brechung animiert

Interaktive Animation, die Reflexion und Brechung elektromagnetischer Wellen mit dem Huygensschen Prinzip Schritt für Schritt erklärt. Einfallswinkel und Brechungsindizes lassen sich frei einstellen, die Animation ist pausierbar und kann in Teilschritten durchlaufen werden. Damit können Lernende das Wellenphänomen selbst erkunden und die Entstehung des Snelliusschen Brechungsgesetzes visuell nachvollziehen.

Linsengleichung und Akkommodation – Gelenktes entdeckendes Lernen

Unterrichtseinheit (1–2 Doppellektionen), in der Schüler:innen die Linsengleichung selbst experimentell verifizieren und auf die Akkommodation menschlicher und tierischer Augen sowie Fehlsichtigkeit anwenden. Der Zugang ist entdeckend und hands-on angelegt, verbindet Optik mit einem alltagsnahen Thema. Die Beschreibung bleibt skizzenhaft; Details zu Aufgaben, Lösungen und Aufbau fehlen.

Infrarot – Neben dem Regenbogen

Experimentierheft des DLR_School_Lab Köln zur Infrarotstrahlung: von Herschels historischer Entdeckung über Wärmebilder mit der IR-Kamera bis zur IR-Astronomie (SOFIA, Herschel-Teleskop). Anschaulich erzählt mit vielen Aha-Momenten (Schlangen, James-Bond-Luftballon, Leslie-Würfel) und direkten Experimentieraufträgen.

Aufgaben des 3. International Young Physicists' Tournament (IYPT) 1990

Dieses Dokument enthält die 17 Aufgaben des 3. IYPT (1990) in einer kommentierten kritischen Edition mit ausführlichen Anmerkungen zur Textüberlieferung. Die offenen Forschungsaufgaben (Ball auf oszillierendem Kolben, Wolkengrenzen, Fraktale, Segnersches Rad u.a.) verlangen eigenständige Modellbildung, Experimente und quantitative Abschätzungen. Der grosse philologische Apparat dient der historischen Dokumentation, nicht dem Unterricht.

Oktavsprung bei Plastikröhren-Instrumenten: stehende Wellen im offenen und geschlossenen Rohr

Ein Aufgabenblatt zum Phänomen, dass sich bei Schlagröhren (Boomwhackers) durch Entfernen der Kappe die Tonhöhe um eine Oktave erhöht. Die Musterlösung erklärt den Effekt über stehende Wellen mit Knoten und Bäuchen im geschlossenen bzw. offenen Rohr. Der Alltagsbezug zum Musizieren macht das Thema greifbar.

Simulation: Keplersches Fernrohr

Interaktive Simulation eines Keplerschen Fernrohrs mit einstellbaren Brennweiten, Strahlenverlauf, Sehwinkeln und Vergrößerungsfaktor, inklusive Beispiel an den Plejaden und einer offenen Untersuchungsaufgabe. Didaktisch knapp, aber das eigenständige Erkunden macht den Wert aus.

Abituraufgabe: Das Doppelsternsystem Algol

Eine Abituraufgabe (mit vollständiger, nicht-amtlicher Lösung) zum bedeckungsveränderlichen Doppelstern Algol: Helligkeitskurve, Doppler-Aufspaltung von Spektrallinien, Berechnung der Bahnradien sowie Prüfung der optischen Auflösbarkeit nach dem Rayleigh-Kriterium. Realer, eindrucksvoller Anwendungskontext Astronomie mit anspruchsvollen, nicht reinen Routine-Aufgaben.

Interferometrie und Gravitationswellen: Das LIGO-Experiment rechnen

Ausgearbeitete Physikaufgabe zum Michelson-Interferometer mit vollständigen Musterlösungen: von der Interferenz und dem Gangunterschied über die Auswertung des Interferenzbilds bis zur quantitativen Abschätzung des LIGO-Detektors bei Gravitationswellen. Der realistische LIGO-Bezug mit den verschwindend kleinen Messgrössen macht den Stoff überRoutine hinaus spannend, die Lösungen sind sauber und nachvollziehbar hergeleitet.

Echowand am Königssee – Schall als Welle

Aufgabenblatt zur Echobildung an der Echowand am Königssee mit vollständigen Lösungen: Witterungsabhängigkeit des Echos, Auswertung eines Höhenprofils, Laufzeitberechnung des Schalls und Erklärungsansätze für Mehrfachechos. Die kontextreiche, authentische Fragestellung verbindet Alltagsbeobachtung mit Wellenphysik.

Stimmen einer Gitarre – wohltemperierte Stimmung und Bündabstände

Ein anspruchsvolles Aufgabenblatt, das die Physik der Gitarrensaiten (stehende Wellen, Frequenzverhältnisse, wohltemperierte Stimmung, Bundabstände, Schwebungen) an realen Daten untersucht. Die Aufgaben sind alltagsnah und motivierend, eine Tabelle und Beweisführung zur Stimmung werden Schritt für Schritt entwickelt. Vollständige, ausführliche Musterlösungen mit Herleitungen sind enthalten.

Reflexionsgitter aus Schokolade

Eine Versuchsanleitung, mit der aus temperierter Schokolade und einer Gitterfolie ein funktionsfähiges Reflexionsgitter hergestellt wird. Der Text erklärt anschaulich, warum die Kristallstruktur vom Typ 5 nötig ist, und beschreibt Beobachtungen (Spektralfarben, Beugungsbild mit Punktlampe und Laser) samt Deutung. Didaktisch lebendig durch den verblüffenden Alltagsbezug, allerdings ohne begleitende Aufgaben oder Lösungen.

Abbildungsgesetz und Bildeigenschaften einer Sammellinse

Versuchsanleitung und Simulationsaufgabe zur Bildentstehung bei Sammellinsen auf der optischen Bank. Aus der Variation der Gegenstandsweite werden die Bildeigenschaften (vergrößert/verkleinert, Bildweite, Bewegungsregel) experimentell erschlossen. Die Tabelle wird anhand einer Simulation ausgefüllt und die Bewegungsregel ergänzt.

Additive Farbmischung: Experiment, Simulation und DLP-Beamer

Beschreibt additive Farbmischung mit drei anschaulichen Zugängen: einem Lampen-Experiment mit regelbaren Netzgeräten, einer interaktiven Simulation zur Erzeugung von Mischfarben sowie Alltagsbeispielen wie LCD-Bildschirm und DLP-Beamer (Regenbogeneffekt).

Einzelspalt – Interferenz-Simulation

Interaktive Animation zum Beugungsbild des Einzelspalts, deren Parameter (Spaltanzahl der Elementarwellen, Spaltbreite, Wellenlänge) eingestellt werden können. Begleitend werden die Intensitätsverteilung, die Bedingungen für Maxima und Minima sowie eine anschauliche Herleitung über HUYGENS'sche Elementarwellen mit Gangunterschieden erklärt.