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Lichtgeschwindigkeit
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moeller

Schülerinnen und Schüler bestimmen mit einem Remotely Controlled Laboratory (RCL) eigenständig die Geschwindigkeit des Lichts nach der Laufzeitmethode. Die Unterrichtseinheit gliedert sich in einen ersten Teil für die Sekundarstufe I oder II und einen zweiten Teil für die Sekundarstufe II.

iblees

Laut Einsteins Allgemeiner Relativitätstheorie sind sie so gut wie unausweichlich, wenn Massen beschleunigt werden: Gravitationswellen, winzige Verzerrungen der Raumgeometrie, die sich mit Lichtgeschwindigkeit durch das All ausbreiten. Die Animationen und Hintergrundinformationen können zur Vor- oder Nachbereitung eines Besuches auf MS Einstein genutzt werden oder Schülerinnen und Schüler dazu anregen, das Ausstellungsschiff in Eigeninitiative zu besuchen, wenn dies mit der Klasse oder dem Kurs nicht geplant ist. Die Jugendlichen werden mit dem Phänomen Gravitationswellen bekannt gemacht und dazu angeregt, sich mit spannenden Fragen der Astrophysik, Schwarzen Löchern und Neutronensternen zu beschäftigen. Material steht zum Download zur Verfügung.

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Ausgehend von der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit veranschaulichen interaktive Java-Applets zur Lichtuhr und zu einem fiktiven Flug von der Erde zum Pluto den Einfluss der Geschwindigkeit auf die Zeit. Die Spezielle Relativitätstheorie - Einfluss der Geschwindigkeit auf Raum und Zeit - ist (in Teilen) mathematisch einfacher aufgebaut als die `gravitationsbeherrschte` Allgemeine Relativitätstheorie. Bereits im Unterricht einer 10. Klasse kann daher zum Beispiel die Zeitdilatation unter der Vorgabe einer konstanten Lichtgeschwindigkeit rechnerisch hergeleitet und durch Java-Applets in motivierender Weise veranschaulicht werden. Material steht zum Download zur Verfügung.

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Wie sähe die Welt aus, wenn wir uns mit Fast-Lichtgeschwindigkeit darin bewegen würden? Mit einer `relativistischen` Variante der kostenlosen POV-Ray-Software können Sie kurze Videosequenzen erzeugen, die Auswirkungen der Speziellen Relativitätstheorie visualisieren. Dieser Artikel stellt eindrucksvolle Animationen vor, mit denen Sie den experimentarmen Unterrichtsstoff der Relativitätstheorie aufpeppen können. Zudem regt er dazu an, solche Animationen von den Schülerinnen und Schülern in fächerverbindenen Projekten (Informatik, Mathematik, Physik, Kunst) selbst herstellen zu lassen. (Kl.11-13)

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Schwarze Löcher und Reisen mit fast Lichtgeschwindigkeit haben eine besondere Faszination. Gleichzeitig gilt die dahinter stehende Theorie, die Relativitätstheorie von Albert Einstein, als abstrakt und schwer verständlich. Die Autoren der Seite versuchen, diese Theorie mit Online-Artikeln,
Bildern, Filmen und Bastelbögen anschaulich zu machen.