Experimente und Lerneinheiten zur modernen Physik im Schülerlabor - Untersuchung der Zeitdilatation mit einer relativistischen Uhr

Jörg Schneider, Holger Cartarius

Abstract


Die Quantenmechanik und die (spezielle) Relativitätstheorie sind im Physikunterricht der gymnasialen Oberstufe fest verankert. Experimente zu diesen Themen sind allerdings meist sehr komplexer und finanziell aufwendiger Natur. Den meisten Schulen fehlt es entsprechend an Möglichkeiten und Ressourcen, diese im Rahmen des regulären Unterrichts anzuschaffen oder durchzuführen.

Eine Möglichkeit der Abhilfe kann und soll das Schülerlabor Physik der Friedrich-Schiller-Universität Jena darbieten. Einige einfache Versuche zur Quantenmechanik sind bereits vorhanden. Dieses Angebot soll nun durch weitere neue Versuchsreihen und damit einhergehende Lerneinheiten erweitert werden.

Konkret sollen aus dem Themenbereich der Relativitätstheorie Analogexperimente entwickelt werden, welche den Schülerinnen und Schülern verschiedene Aspekte und Prinzipien der speziellen und auch allgemeinen Relativitätstheorie veranschaulichen und näherbringen sollen. Als ein erstes Projekt wird hier die Untersuchung der Zeitdilatation mithilfe einer Arduino-basierten relativistischen Uhr vorgestellt.

Volltext:

Beitrag DD 18.03


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