Hannover 2016 – wissenschaftliches Programm

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DD: Fachverband Didaktik der Physik

DD 14: Anregungen aus dem Unterricht für den Unterricht

DD 14.2: Vortrag

Mittwoch, 2. März 2016, 11:20–11:40, V 404

Ab in die Röhre: Ein Modell zur Veranschaulichung der physikalischen Unterschiede moderner bildgebender Verfahren — •Stefanie Wucherer, Markus Elsholz und Thomas Trefzger — Universität Würzburg, Lehrstuhl für Physik und ihre Didaktik, 97074 Würzburg, Deutschland

Die Computer- und die Magnetresonanztomographie haben sich zu Standardverfahren der medizinischen Diagnostik entwickelt. Oftmals aber sind die physikalischen Unterschiede trotz individueller Erfahrungen aus Patientenperspektive nicht bekannt. Es wurde ein kostengünstiges Modell für den Einsatz im Unterricht sowie am außerschulischen Lernort M!ND entwickelt, welches diese Unterschiede betont. Das Modell besteht aus einem transparenten Kunststoffkopf, in den mehrere Gegenstände eingebracht sind, deren Anzahl, Form und Position durch die Messungen aufgeklärt werden sollen. Für beide Messverfahren werden als Analogie für die jeweilige Strahlungsquelle LEDs verwendet. Im Fall der Computertomographie wird im Modell der Aspekt der Transmission der Strahlung durch das Objekt aus verschiedenen Richtungen betont, um über Schattenbilder die Strukturen im Inneren des Modellkopfes zu rekonstruieren. Bei der Magnetresonanz sind LEDs in den nachzuweisenden Gegenständen mit einer Hall-Sonde verbaut. Die Anregung der Spins des Ensembles durch einen externen elektromagnetischen Puls wird in diesem Modell durch ein Aufleuchten der Gegenstände innerhalb des Modellkopfes illustriert. Dabei kann aufgrund der Hall-Sonde die Ortskodierung des angeregten Ensembles durch das Anlegen von Magnetfeldgradienten modelliert werden.