Das ISB Bayern stellt Handreichungen zu Themen moderner Physik für die Unterrichtsvorbereitung bereit. Im Paket "Wellen und Quanten" findet ihr das Programm "Laserlicht am Doppelspalt", mit dem herausgearbeitet werden kann, dass Photonen keine gewöhnlichen Teilchen, sondern Quantenobjekte sind.

Das Video zeigt, wie aus einem divergenten Lichtbündel modellhaft ein Lichtstrahl ein erzeugt wird.

Im Karlsruher Wolkenatlas werden die verschiedenen Wolkenarten anhand zahlreicher Fotografien vorgestellt. Auch etliche optische Erscheinungen (z.B. Zirkumzenitalbögen, Glorien, Halos) finden Berücksichtigung.

Der Arbeitskreis Meteore e.V. beschäftigt sich mit der Beobachtung und Auswertung von Meteoren, Halos, Polarlichtern, Leuchtenden Nachtwolken und anderen Erscheinungen der Erdatmosphäre.

Erklärvideo mit Konstruktion des Strahlenganges

Das Kompendium erläutert anschaulich die Grundlagen verschiedener LCD-Technologien. Dabei werden neben einfachen Twisted Nematic Zellen auch technische Aspekte wie In Plane Switching (IPS) und Overdrive thematisiert.

Die englischsprachige Seite bietet einen guten Überblick mit sehr vielen Bildern und Bilderserien über Phänomene der Atmosphärenoptik - von Regebögen über Sonnenuntergänge und Himmelsblau bis hin zu Halos.

Dieses downloadbare (Windows-)Programm stellt die Gegenfeldmethode zur quantitativen Erfassung des Fotoeffekts dar. Dabei wird die Bewegung der ausgelösten Elektronen im elektrischen Feld der Photozelle durch numerisches Lösen der Bewegungsgleichungen dargestellt. So lässt sich gut erkennen, dass bei bestimmten Bremsspannungen die Elektronen die gegenüberliegende Auffanganode nicht mehr erreichen und zur Kathode zurücklaufen. Die physikalischen Vorgänge werden dadurch besonders anschaulich und nachvollziehbar dargestellt. Zur quantitativen Auswertung stehen 5 Wellenlängen der Quecksilberdampflampe zur Verfügung. Außerdem lassen sich 4 verschiedene Beschichtungen der Photokathode auswählen.

Wenn Strahlung auf Materie trifft, kann es zum Comptoneffekt kommen: energiereiche Photonen treffen auf locker gebundene Elektronen im Streukörper und werden nach den (relativistischen) Gesetzen eines dezentralen, elastischen Stoßes gestreut. Dabei übergibt das Photon Energie an das (als ruhend angesehene) Elektron. Der Energieverlust des gestreuten Photons äußert sich in dessen vergrößerten Wellenlänge. Die Wellenlängenverschiebung ist unabhängig von der Wellenlänge der Primärstrahlung und wird allein durch den Streuwinkel bestimmt. Quantitativ wird dies durch die Comptonformel beschrieben.

Dieses downloadbare (Windows-)Programm erlaubt die Variation der Position des Spektrometers (Streuwinkel) sowie der Energie der primären Gammastrahlung.

Sie finden hier drei verschiedene Versionen des Millikan-Versuchs als downloadbare (Windows-)Computersimulationen.

Das downloadbare (Windows-)Programm berechnet die Intensitätsverteilung, die sich in einiger Entfernung hinter einem Mehrfachspalt (bis n = 100) ergibt.

Die berechneten Intensitätswerte werden in Kurvenform ausgegeben. Außerdem erzeugt das Programm die Abbildung der Interferenzfigur auf dem Beobachtungsschirm.

Bei weißer Beleuchtung werden die entsprechenden Spektren berechnet – so, wie man sie auf dem Beobachtungsschirm sehen würde. Ebenso lassen sich die Spektren von sechs verschiedenen Spektralröhren berechnen und darstellen.

Das Portal Lehrerfortbildung-BW bietet zum Versuch zum blinden Fleck eine schöne Experimentiervorlage zum Ausdrucken.

Schöne Übersicht über die Weltbilder von Ptolemäus bis heute mit Animationen, die zum Teil mit historischen Himmelkarten unterlegt sind.

Das Video von Prof. Dr. Stefan Heusler, Uni Münster erläutert anschaulich und schülergerecht die Unschärferelation von Heisenberg.

Die Animation erklärt ausführlich durch welche Bewegung welche Kräfte zwischen Sonne, Mond und Erde entstehen und wie diese Kräfte die Gezeiten auf den Meeren beeinflussen.

Schatten als "Fehlen von Licht" ergibt sich nicht einfach aus unserer Wahrnehmung. Vielmehr wird er von vielen Schülerinnen und Schülern als etwas angesehen, das ein Gegenstand generell besitzt. Mit der einfachen Frage, welcher der farbigen Schatten sich bewegt, wenn eine der Lampen bewegt wird, kann man eine kognitive Auseinandersetzung mit dieser Fehlvorstellung anregen. Die Beantwortung dieser Fragestellung setzt voraus, dass die Idee der geradlinigen Lichtausbreitung routinemäßig als gedankliches Werkzeug genutzt wird.

In dieser Unterrichtseinheit beschäftigen sich die Lernenden mit der Streuung von Sonnenstrahlung in der Atmosphäre: Warum ist der Himmel blau, aber Wolken sind weiß?

Im Alltag begegnen wir häufig Bildern und Filmen, die durch die 3D-Methode einen räumlichen Eindruck vermitteln. Vor allem durch verbesserte Technik kamen ab 2009 vermehrt 3D-Filme in die Kinos und seit 2010 nun auch 3D-Fernseher ins Wohnzimmer. Doch wie funktioniert der Effekt überhaupt und welche Technik steckt dahinter?

Die hier vorgestellten Videos sind Teil des Projektes "U2: Quantenspiegelungen" vom Institut für Didaktik der Physik der Universität Münster. Mathematisch fundierte Visualisierungen eröffnen Schritt für Schritt einen Zugang zu moderner Atomphysik – vom Wasserstoffatom bis zum Periodensystem der Elemente.

Die hier vorgestellten Videos sind Teil des Projektes "U2: Quantenspiegelungen" vom Institut für Didaktik der Physik der Universität Münster. Mathematisch fundierte Visualisierungen eröffnen Schritt für Schritt einen Zugang zu moderner Atomphysik – vom Wasserstoffatom bis zum Periodensystem der Elemente.

Auf dieser Seite bündeln wir für Sie Lehrvideos für den Physik-Unterricht in den Sekundarstufen. Die Unterrichtsthemen reichen von der Atmosphäre der Sonne bis hin zu Verbrennungsmotoren.

In dieser Unterrichtseinheit zur Quantenmechanik wird anhand einer Auseinandersetzung mit dem Leben und Wirken des Physikers und Nobelpreisträgers Werner Heisenberg die Quantenmechanik auf einfache und auf das reale Leben abbildbare Weise eingeführt. Die Unterrichtsmaterialien können auf Deutsch und auf Englisch (für den englisch-bilingualen Unterricht) heruntergeladen werden.

Mithilfe dieser Unterrichtseinheit zur Erde-Mond-Gravitation erkennen die Schülerinnen und Schüler die Auswirkungen differentieller Gravitation und die Wechselwirkungen im Kräftesystem Erde-Mond.

Diese Unterrichtseinheit thematisiert den ersten erfolgreichen Nachweis von Gravitationswellen, der 2015 mithilfe zweier riesiger Laser-Interferometer in den USA gelang. Quelle des Ereignisses war die Verschmelzung zweier eng umeinanderkreisender Schwarzer Löcher in einer Entfernung von 1,3 Milliarden Lichtjahren. Die Arbeitsblätter zum ersten direkten Nachweis von Gravitationswellen bauen auf einem Erklärvideo aus der Mediathek der Lindauer Nobelpreisträgertagungen auf. Die Unterrichtsmaterialien können auf Deutsch und auf Englisch (für den englisch-bilingualen Unterricht) heruntergeladen werden.

In dieser Unterrichtseinheit befassen sich die Lernenden mit dem Thema erneuerbare Energien. Im Mittelpunkt stehen dabei Photovoltaik und Windkraft. Die Auseinandersetzung mit Ideen und Trends des energieeffizienten Bauens unter Berücksichtigung erneuerbarer Energien rundet die Unterrichtseinheit ab.

Anhand von zehn Multiple-Choice-Fragen testen und festigen die Lernenden in diesem Quiz ihr Wissen zum Thema Erneuerbare Energien.

Ausgehend vom eigenen Energieverbrauchsverhalten der Schülerinnen und Schüler vermittelt diese Unterrichtseinheit grundlegende Informationen rund um das Thema erneuerbare Energien und Nachhaltigkeit. Dabei werden auch zukunftsweisende Technologien thematisiert.

Diese Unterrichtseinheit thematisiert den ersten erfolgreichen Nachweis von Gravitationswellen, der 2015 mithilfe zweier riesiger Laser-Interferometer in den USA gelang. Quelle des Ereignisses war die Verschmelzung zweier eng umeinanderkreisender Schwarzer Löcher in einer Entfernung von 1,3 Milliarden Lichtjahren. Die Arbeitsblätter zum ersten direkten Nachweis von Gravitationswellen bauen auf einem Erklärvideo aus der Mediathek der Lindauer Nobelpreisträgertagungen auf. Die Unterrichtsmaterialien können auf Deutsch und auf Englisch (für den englisch-bilingualen Unterricht) heruntergeladen werden.

In dieser Unterrichtseinheit zum Thema bildgebende Verfahren wird anhand eines Videos der Nutzen des elektromagnetischen Wellenspektrums für die Weltraum-Teleskopie deutlich gemacht. Die Schülerinnen und Schüler erarbeiten sich dabei anhand praktischer Beispiele und methodisch variierend einen Überblick über die verwendeten bildgebenden Verfahren. Die Unterrichtsmaterialien können auf Deutsch und auf Englisch (für den englisch-bilingualen Unterricht) heruntergeladen werden.

Für Fortgeschrittene und besonders Interessierte: Vorlesung mit weiterführenden Inhalten zum Thema "KEPLERsche Gesetze".
Das Video stammt von Prof. Dr. Kohl von der Hochschule Koblenz.