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Siemens Stiftung

The Ear, Hearing and Hearing Impairment: Acoustic scattering

Graphic:
Acoustic scattering. One of several ways sound waves react when they hit an obstacle.

Scattering is a reflection of small structures in no particular preferred direction. It is very much dependent on frequency.

Information and ideas:
Can be checked with the students in an experiment.

Relevant for teaching:
Sound/acoustics: parameters
Vibrations and waves

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Schallbeugung

Schemagrafik:Beugung ist eine typische Verhaltensweise von Schallwellen, wenn sie auf ein Hindernis treffen.Die Beugung von Schallwellen ist ein physikalischer Mechanismus, der für das Eindringen von Schallenergie in akustische Schatten sorgt. Das heißt der Schall ist auch in Bereichen hörbar, die vom direkten Schalleinfall abgeschattet sind, wie etwa hinter Hindernissen. Hinweise und Ideen:Die Beugung des Lichts lässt sich nachweisen, wenn ein paralleles Strahlenbündel einfarbigen Lichts auf einen engen Spalt gerichtet wird. Ein hinter dem Spalt aufgestellter Schirm gibt eine Beugungsfigur (helle und dunkle Streifen, die nach außen an Intensität verlieren).Beim Schall ist ein direkter Bezug zur Alltagswelt der Schüler noch besser möglich: Warum kann man die vor einem Gebäude verlaufende Straße hören, obwohl man dahinter steht?Weitere inhaltliche Informationen zu dieser Grafik gibt es als Sachinformation auf dem Medienportal der Siemens Stiftung.Unterrichtsbezug:Schall/Akustik: KenngrößenSchwingungen und Wellen

Medientypen

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Lernalter

13-18

Schlüsselwörter

Diagramm Optik Schall Welle (Physik)

Sprachen

Deutsch

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Schallausbreitung: Tamburin und Kerze 1

Foto: Tamburin vor einer brennenden Kerze. Erstes von drei Fotos zum Versuch “Tamburin bläst Kerze aus”.Der Versuch “Tamburin bläst Kerze aus” demonstriert eindrucksvoll, wie Schallwellen sich ausbreiten und dass damit eine Bewegung der Luftteilchen verbunden ist.Hinweise und Ideen:Einfacher Versuch, der leicht im Klassenzimmer durchzuführen ist.Weitere inhaltliche Informationen zu diesem Foto gibt es als Sachinformation auf dem Medienportal der Siemens Stiftung.Unterrichtsbezug:Akustische PhänomeneSchall/Akustik: KenngrößenSchwingungen und Wellen

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Schallausbreitung in festen Körpern

Foto: Demonstration eines einfachen Versuchs zur Schallausbreitung in festen Körpern, z. B. in einer Tischplatte.In alten Westernfilmen horchen die Indianer am Boden und die Banditen an der Eisenbahnschiene. Das können die Schülerinnen und Schüler auch am Tisch ausprobieren. Dieses Experiment zeigt, dass nicht nur Luft Schall leitet, sondern auch feste Körper, und wie die Schallausbreitung von verschiedenen Stoffen positiv oder negativ beeinflusst wird.Hinweise und Ideen:Versuchsvarianten:Eine angeschlagene Stimmgabel wird auf die Tischplatte gehalten. Bringe nun unterschiedliche Stoffe zwischen Stimmgabel und Tischplatte und beobachte den Einfluss dieser Stoffe. Dadurch kann die Übertragung des Schalls bei verschiedenen Unterlagen verglichen werden.Verwende statt der Stimmgabel einen Wecker. Wenn du dein Ohr auf die Tischplatte legst, klingt er lauter. Wie verändert sich die Lautstärke, wenn ein Teller o. Ä. unter dem Wecker liegt? Unterrichtsbezug:Akustische PhänomeneSchall/Akustik: KenngrößenSchwingungen und Wellen

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Resonanzkörper Klavier

Foto:Flügel und Klavier sind gute Beispiele für die überragende Bedeutung von Resonanzkörpern bzgl. Lautstärke und Klang.Der Rahmen und der Luftraum im Klavier schwingen in Resonanz zur gerade angeschlagenen Saite mit. Während der technologisch jüngere Flügel ganze Konzertsäle “füllt”, reicht der historische Vorläufer - das Spinett - gerade mal fürs Wohnzimmer. Abgesehen von der Lautstärke ist beim Spinett auch die Klangfarbe wesentlich dünner. Dieser Vergleich macht die Bedeutung des Resonanzkörpers in der Schallerzeugung generell und in der Musik speziell sehr anschaulich. Hinweise und Ideen:Anhand eines praktischen Beispiels aus der Musik wird die Wichtigkeit von Physik und Akustik auch für Kunst und Kommunikation klar. Unterrichtsbezug:Schall/Akustik: KenngrößenSchwingungen und Wellen

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Linse und Abbildungsgleichung

Schemagrafik: Die vom Gegenstand ausgehenden Lichtbündel müssen durch eine Linse zu den Punkten eines Bilds gesammelt werden. Die dabei geltenden Gesetze beschreibt die Abbildungsgleichung.Zur Konstruktion des Bildpunktes sind mindestens zwei der folgenden Strahlen nötig:• Strahl vom Gegenstand parallel zur optischen Achse (Parallelstrahl)• Strahl vom Gegenstand durch den Brennpunkt der Linse (Brennstrahl)• Strahl vom Gegenstand durch den Mittelpunkt der Linse (Mittelpunktstrahl).Der Mittelpunktstrahl geht ohne Richtungsänderung durch die Linse. Der Parallelstrahl geht hinter der Linse durch den Brennpunkt. Der Brennstrahl wird hinter der Linse zum Parallelstrahl.Hinweis: Die Abbildungsgleichung wird oftmals auch als “Linsenformel” bezeichnet.Hinweise und Ideen:Wozu braucht man eine Linse?

Medientypen

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Lernalter

13-18

Schlüsselwörter

Diagramm Licht Linse (Optik) Optik

Sprachen

Deutsch

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Farbmischung mit Leuchtdioden

Fotos:Bereits durch zwei ungeregelte Farb-LEDs lassen sich Farben entsprechend der additiven Farbmischung erzeugen.Bereits durch zwei ungeregelte Farb-LEDs lassen sich Farben entsprechend der additiven Farbmischung erzeugen.Hinweise und Ideen:Eine genaue Anweisung bzw. Unterrichtsidee für den Bau eines geregelten LED-Farbmischers befindet sich ebenfalls auf dem Medienportal der Siemens Stiftung.

Medientypen

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Lernalter

11-18

Schlüsselwörter

Farbenlehre Halbleiter Licht

Sprachen

Deutsch

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Xenon auto light bulb

Photo:
A Xenon auto light bulb.


Information and ideas:
An example of the conversion of electrical energy into radiant energy.