Tage der Naturwissenschaften am Gymnasium Korschenbroich


Im Rahmen unseres 20-jährigen Schuljubiläums fanden am 2. und 3. Mai 1997 Tage der Naturwissenschaften statt, die von den naturwissenschaftlichen Fächern und den Informatikern gemeinsam gestaltet wurden. In diesem kleinen Bilderbogen sollen einige der von den Physikern gezeigten Experimente und Demonstrationen vorgestellt werden. Die Fotos sind etwas zufällig entstanden und daher werden viele schöne Versuche nicht gezeigt. Dazu gehören auch Versuche mit flüssigem Stickstoff, bei denen nicht nur ein tiefgekühlter Gummiball mit lautem Knall in tausend Scherben zersprang, sondern bei denen auch der Meißnereffekt mit selbsthergestellten Supraleitern vorgeführt wurde.

Eine beeindruckende Demonstration der Lenzschen Regel, die besser im Freien durchgeführt wird: Ein Kondensator mit 53 µF wird auf 3,5 kV aufgeladen und dann über eine Spule mit 75 Windungen entladen. In einem schweren Aluminiumring, der auf demselben Eisenkern wie die Spule liegt, fließt durch die Induktionswirkung ein strarker Strom und er wird durch die von der Lenzschen Regel geforderte Abstoßung ca. 6 m in die Höhe geschleudert.

Noch halten die Magdeburger Halbkugeln. Aber bei einer Belastung von 65 kg (für Physiker: 638 N) reißen sie auseinander. Das entspricht ziemlich genau dem Wert, der bei dem Durchmesser von 9 cm der verwendeten Kugeln zu erwarten ist.

Musik- und Sprachübertragung durch Laserlicht läßt sich mit Diodenlasern besonders einfach realisieren. Links ist ein umgebauter Laserpointer zu sehen. Die eingebaute APC-Schaltung (automatic power control) ist überbrückt und der Diodenstrom und damit die Lichtintensität wird mit Hilfe eines NF-Übertragers durch Musik, die hier die von einem Walkman kommt, moduliert. Rechts befindet sich eine Fotodiode die das Laserlicht empfängt und über einen kleinen Verstärker einen Lautsprecher ansteuert. Es ist kein Problem, mit dieser Anordung Sendeentfernungen von einigen zig Metern zu erreichen. Der Versuch ist auf einer speziellen Seite genauer beschrieben.

Zwei kleine Gleichstrommotoren (zum Preis von einer Mark) bilden das Herzstück unserer Lasereffektanlage. Auf den Achsen der senkrecht zueinander angeordneten Motörchen befinden sich kleine Spiegel(bruchstücke). Die Motoren werden vom Ausgang eines Stereoverstärkers parallel zu den Lautsprechern angesteuert. Ein Laserstrahl, der nacheinander auf die Spiegel trifft, erzeugt auf einen Projektionsschirm im Takt der Musik Leuchtspuren, die Lissajousfiguren ähneln, sich aber ständig ändern. Wichtig ist, daß die beiden Stereokanäle sich gut unterscheiden und die Musik tiefe Töne enthält.

Magnetische Levitation: Unser Megatron durfte nicht fehlen. Der Basismagnet hat einen Durchmesser von 12 cm, die Schwebhöhe beträgt über 6 cm. Der Schwebekreisel ist auf unserer Levitronseite beschrieben.

Höher und länger als unser Magnetkreisel schwebt der Tischtennisball im Luftstrom einer Düse. Dieser altbekannte Versuch fasziniert immer wieder. Er wird hier stellvertretend für eine Reihe von anspruchsvolleren Experimenten gezeigt, die mit einer Windkanalanlage durchgeführt wurden.

Der "einfachste Motor der Welt" :Eines von vielen physikalischen Geräten, das von Schülern gebastelt wurde.

Die Lichtsirene: Statt eines Luftstroms unterbricht die Sirenenscheibe den Strahl eines Diodenlasers (links am Stativ). Über eine Fotodiode (rechts) und einen Verstärker wird ein Lautsprecher angesteuert, dessen Membran dann im Takt der Strahlunterbrechung schwingt. Verschiebt man den Motor mit der Sirenenscheibe senkrecht zum Strahl, so kann man mit diesem seltsamen Instrument sogar einfache Melodien erzeugen.

Zurück zur Titelseite