Düsseldorf 2004 – wissenschaftliches Programm

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DD: Didaktik der Physik

DD 10: Aus dem Unterricht für den Unterricht III

DD 10.5: Vortrag

Dienstag, 16. März 2004, 12:40–13:00, 5K

Kosmische Myonen in Schulversuchen — •Matthias Fuidl und Thomas Trefzger — Johannes Gutenberg-Universität Mainz, Institut für Physik, Staudingerweg 7, 55099 Mainz, lehramt-physik@uni-mainz.de

Der vorliegende Versuchsaufbau zur Untersuchung der Höhenstrahlung deckt die in den Lehrplänen geforderten Themen Relativität und Elementarteilchenphysik ab. Mit Hilfe einer Thermoskanne, eines Photomultipliers, einer Impulswandlerelektronik und eines Computers kann in der Schule mit Myonen experimentiert werden. Möglich sind Raten- und Lebensdauermessungen der Myonen.

Der Bezug zur Elementarteilchenphysik ist hier experimenteller Natur. Der Anknüpfungspunkt an die Relativität zeigt sich in den Berechnungen der Flugdauern der Myonen.

Als Detektor dient eine mit Leitungswasser gefüllte Thermoskanne, mit einem aufgesetzten Photomultiplier. Ein einfallendes Teilchen wird in diesem Detektor registriert, wenn es einen Cherenkov-Lichtblitz auslöst.

Ausgewertet werden die gewonnenen Daten mit Hilfe einer Tabellenkalkulation. Dies könnte mit den Schülerinnen und Schülern im Rahmen eines fächerverbindenden Unterrichts erfolgen und/oder die Kenntnisse im Umgang mit dem Computer vertiefen.

Aspekte der Quantenphysik (statistische Auswertungen) und der Relativität werden so für die Schule experimentell zugänglich. Ausserdem kann das Thema Höhenstrahlung aktuelle Forschungsinhalte vermitteln.

Der Versuchsaufbau kann für 170 EUR erworben werden.