Unterrichtsmaterial

Dieser WIS-Beitrag zeigt, wie man mit Hilfe einfacher, aber flexibler Software (Raytracing-Programm plus Auswerteskript) Lichtkurven simuliert, wie sie sich bei Exoplanetentransits ergeben und genutzt werden, um die Existenz und auch einige wichtige Eigenschaften der betreffenden Planeten nachzuweisen. Die hier beschriebenen Aktivitäten eignen sich für die Projektarbeit, als Ausgangspunkt für Facharbeiten, Teile davon auch für den regulären Unterricht in der Oberstufe. Wissen die Schüler, wie man einfache Programme variiert und anpasst, dann lassen sie sich bereits in der Mittelstufe durchführen.

Wie findet man Exoplaneten? Im vorliegenden Material wird beschrieben, wie im Rahmen eines Unterrichtsprojektes ein Modell zur Simulation von Exoplanetentransits gebaut werden kann. Das fertige Modell stellt dann ein wertvolles Material für den weiteren Einsatz im Unterricht dar.

Vergleicht man Weltkarten des Mittelalters mit denen von heute, so stellt man gewaltige Unterschiede fest. Die Genauigkeit der Karten wuchs sprungartig mit den neuen Möglichkeiten der Positionsbestimmung. Man denke dabei u. a. an den Genauigkeitssprung, der durch die Längengradbestimmung mit Hilfe einer auf längere Zeit präzise gehenden Uhr möglich wurde. Ähnlich verhält es sich mit der Kartierung des Milchstraßensystems. Derzeit stehen wir auf der Schwelle zur Revolutionierung unserer Karte vom Milchstraßensystem. Weltraumobservatorien wie Gaia machen dies möglich. Ziel des WIS-Beitrags ist es, die Gaia-Mission mit Schulinhalten zu verbinden und jeweils mit einer Vielzahl von Aktivitäten für Schüler nachvollziehbar zu gestalten.

Im folgenden WIS-Beitrag soll klar werden, warum ALMA als Interferometer so wichtig ist und wie es als solches funktioniert. Den Ausgangspunkt bilden Betrachtungen zum Auflösungsvermögen eines Teleskops und zu dessen natürlicher Begrenztheit infolge der Beugung. Danach folgen grundlegende Betrachtungen zur Interferenz. Schließlich wollen wir das ALMA-Interferometer näher kennenlernen, indem wir eine erste Vorstellung davon gewinnen, wie Bilder sich aus Interferenzmustern zusammen-setzen. In bewährter Art und Weise sind die genannten Inhalte mit einer Vielzahl von Aktivitäten für Schüler verbunden.

Auf den folgenden Seiten werden einige Unterrichtsideen vorgestellt, die sich thematisch sowohl mit den Ursachen des Io-Vulkanismus als auch mit den vulkanischen Ausbruchsformen beschäftigen.