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DD: Didaktik der Physik
DD 9: Experimente
DD 9.2: Vortrag
Donnerstag, 22. März 2001, 14:35–14:55, H3
Visualisierung von Fourierreihen und Fouriertransformation — •Bernd Lingelbach1, Dirk Spanuth1, Britta Neustadt1 und Werner B. Schneider2 — 1FH-Aalen, Institut für Augenoptik, Außenstelle Leinroden — 2Didaktik der Physik, Universität Erlangen-Nürnberg
Fourierreihen und Fouriertransformation spielen in vielen Bereichen der Physik eine zentrale Rolle. In der Schule muss gewöhnlich auf eine Behandlung dieses wichtigen Themenbereichs verzichtet werden, da meistens die mathematischen Voraussetzungen fehlen. Wir möchten einen Ausweg vorstellen, bei dem Fouriertransformation und Fourieranalyse auf optischem Weg visualisiert werden. Das hierzu notwendige Hilfsmittel ist der aus der Augenoptik bekannte Maddoxzylinder, eine Anordnung von ca. 20 nebeneinander angeordneten Glasstäben (d=3-4mm, l=10cm), die wie eine kurzbrennweitige, lichtstarke Zylinderlinse wirkt. Sie macht aus parallelem Licht einen Lichtstreifen senkrecht zu den Glasstäben. Neben Fouriersynthese und Analyse können noch mit dieser Anordnung das Gibb’sche Phänomen, die missing fundamental oder die Entstehung von optischen Täuschungen (Mach’ sche Streifen und andere) visualisiert werden. Angaben zur Herstellung der benötigten Hilfsmittel beschließen den Vortrag.