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Simulation, Text, Website

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Stefan Richtberg

Virtuelle Experimente - Bewegung von Elektronen im E- und B-Feld

Konzipiert ist die Lernumgebung insbesondere für Schülerinnen und Schüler der Oberstufe. Auf phänomenologischer Ebene und für einführende Betrachtungen können Teile der Seite aber auch problemlos in der Mittelstufe zum Einsatz kommen. Inhaltlich abgedeckt werden fünf schulrelevante Bereiche: - die Beschleunigung von geladenen Teilchen im Längsfeld (Elektronenkanone) - die Ablenkung im elektrischen Querfeld - die Kreisbewegung im homogenen Magnetfeld mit Bestimmung der spezifischen Elektronenladung e/m - die Anwendungen in der Technik, wie Geschwindigkeitsfilter oder Zyklotron - die Elektronenbeugung und de-Broglie-Wellenlänge Neben der phänomenologischen Betrachtung spielen mathematische Beschreibungen der verschiedenen Bewegungen sowie Kräftebetrachtungen eine wichtige Rolle.

Arbeitsblatt, Bild, Text, Unterrichtsplanung, Website

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COMPASS Projekt, Pädagogische Hochschule Freiburg

COMPASS Projekt - Webseite mit Unterrichtsmaterial für forschendes Lernen

Das Projekt COMPASS unterstützt Lehrerinnen und Lehrer darin, Mathematik und Naturwissenschaften im Unterricht interdisziplinär miteinander zu verbinden und dabei auch die Lebenswelt der Schülerinnen und Schüler einzubeziehen. Die Unterrichtseinheiten erfordern von den Schülerinnen und Schülern ein problemlösendes und forschendes Vorgehen. Dabei erwerben die Lernenden Kenntnisse und Kompetenzen, die sowohl für die Mathematik als auch für die Naturwissenschaften relevant sind. Die Unterrichtseinheiten können leicht an die Bedingungen in der eigenen Klasse angepasst werden. Außerdem besteht vielfach die Möglichkeit, ergänzend Software zum Erkunden und Erforschen einzusetzen. Auf dieser Homepage können Sie auf die gesamte Materialsammlung in allen Partnersprachen zugreifen. Sie finden dort auch alle ergänzenden Materialien wie Arbeitsblätter und Applets.

Simulation

Siemens Stiftung

A day in the Amazon rainforest

Interactive graphic labeling:The "weather report" for one day in the tropical rainforest can be developed interactively.The weather in tropical rainforests is basically the same every day. A weather station shows what the weather is like at seven selected times during the day:• Temperature• Weather symbol• Description of the weatherWhen students have clicked through the entire interactive graphic, they see a complete overview of the weather over a day.Information and ideas:Many days in tropical rainforests are like the day shown here, but not all days. For example, there are also dry seasons.

Arbeitsblatt, Unterrichtsplanung

Deutsche Olympische Akademie Willi Daume e. V. (DOA)

International - Olympisch - Fair: Arbeitsmaterialien für internationale Jugendbegegnungen

Die olympischen Werte bilden die Basis eines friedlichen und sportlichen Austauschs und sind deshalb eine ideale thematische Grundlage für internationale Jugendbegegnungen. Anlässlich der Olympischen und Paralympischen Spiele in Rio de Janeiro haben die Deutsche Olympische Akademie (DOA) und die Deutsche Sportjugend (dsj) daher die Broschüre "International - Olympisch - Fair" veröffentlicht. Diese beinhaltet praktische Anregungen, die Olympische Idee und ihre Werte im internationalen Jugendaustausch einzubinden.

Bild

Siemens Stiftung

Food from distant countries

Photo collage: A Chinese restaurant, a Turkish döner kebab shop, and prepared food from India and the Philippines. Information and ideas:Based on this image for discussion, the students can relate their experiences: What do they cook at home? What restaurants have they already been to and what did they eat there? Where might the prepared food come from? What do the students eat? Where does their daily food come from?

Simulation, Text

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Stefan Richtberg

Welleneigenschaften von Teilchen: Elektronenbeugung

Lernumgebung zum Zeigen der Welleneigenschaften von Teilchen, zur Bestätigung der de-Broglie-Wellenlänge und zum Messen der Netzebenenabstände von Graphit. Dabei ist das Experiment mit der Elektronenbeugungsröhre am Computer durchführbar und einfach auszuwerten. Graphiken führen zusätzlich die Bragg-Bedingung ein, erklären, warum ein polykristalliner Stoff die Bedingung für verschiedene Wellenlängen erfüllt uns bestätigen die Messung der Netzebenenabstände aus der Geometrie von Graphit.

Simulation, Text

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Stefan Richtberg

Experimente mit der Schattenkreuzröhre

Lernumgebung mit interaktiven Experimenten an der Schattenkreuzröhre. Zunächst wird gezeigt, dass Elektronen sich im feldfreien Raum geradlinig ausbreiten. Anschließend kann experimentell beobachtet werden, was passiert, wenn das Kreuz geladen wird und ein Störfeld die Elektronenausbreitung beeinflusst. Weiter wird duch ein B-Feld in Ausbreitungsrichtung der Elektronen eine Einführung in die Elektronenoptik geboten. Das B-Feld führt zu einer Rotation und Fokussierung des Kreuzes.

Simulation, Text

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Stefan Richtberg

Beschleunigung von Elektronen mittels Elektronenkanone

Die Webseite bietet einen Einblick in den Aufbau einer Elektronenkanone. Dabei wird zunächst die Beschleunigungsphase und anschließend die Flugphase nach Passieren der Anode betrachtet. Zusätzlich bietet eine Simulation die Möglichkeit Auswirkungen von Änderungen der Heiz- bzw. Beschleunigungsspannung direkt visuell zu beobachten. Zum Abschluss findet noch eine relativistische Betrachtung und Rechnung statt.

Simulation, Text

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Stefan Richtberg

Ablenkung von Elektronen im E-Feld

Lernumgebung zur Ablenkung von Elektronen im elektrischen Querfeld. Die Nutzer können das klassische Demonstrationsexperiment hier selbst steuern und aus den Bewegungsgleichungen die Funktion zur Beschreibung der Flugbahn ermitteln. Weiter beinhaltet die Umgebung Übungen zum Versuchsaufbau und zur Berechnung von fehlenden Werten mithilfe der entwickelten Formel.

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Stefan Richtberg

Ablenkung von Elektronen im B-Feld

Die Webseiten bieten die Möglichkeit das klassische Experiment der Kathodenstrahlröhre im Helmholtzsplenpaar am Computer zu steuern und auszuwerten. Zusätzlich zur Formel für den Radius der Kreisbahn können die Schülerinnen und Schüler ihr Wissen über den Versuchsaufbau testen und bei vorgegebener Formel fehlende Werte ausrechnen.