Besuch der Phänomenta der Physik- und Philosophiekurse der Einführungsphase

Insgesamt 36 Schüler besuchten am Dienstag, den 24. April 2018, gemeinsam mit den Lehrern Frau Jabloka und Herrn Uhlig die Phänomenta in Lüdenscheid, eine feste Ausstellung mit ca. 130 Exponaten zum aktiven Erfahren von naturwissenschaftlichen und physikalischen Phänomenen und Gesetzmäßigkeiten.

Die Fahrt begann um 8:25 Uhr an der Rundturnhalle, an der ein Bus die Gruppe abholte. Nach ungefähr einer Stunde Fahrt Richtung Nord-Westen, ins Nordrhein-Westfälische Lüdenscheid, erreichten die Schüler das Ziel: die Phänomenta.

Der Turm des Foucaultschen Pendels

Ihr Gebäude erkennt man beim Ankommen direkt an dem markanten, 78 Meter hohen Pendelturm, in dem ein ,,Foucault-Pendel“ aufgehängt ist. Dieses Pendel wurde in ähnlicher Bauweise schon im 19. Jahrhundert genutzt, um, ohne astronomischen Bezug und unabhängig des Beweises der Erdrotation durch die Beobachtung der Planetenumlaufbahnen, diese zu beweisen. Dieses Pendel der etwas größeren Art bewegt sich innerhalb einer gewissen Zeit in einem Kreis von 360°, obwohl es anfangs gerade ausgelenkt wurde. An der Drehung des Pendels lässt sich erkennen, dass sich nicht die Pendelbewegung verändert, sondern dreht sich die Erde um ihre eigene Achse und um die ursprüngliche Pendelbewegung, was ohne Erdrotation folglich nicht möglich wäre. Außerdem kann man an der Skalierung des Pendels die Uhrzeit ablesen, welche durch die Position der Erde in Bezug auf die Sonne abgeleitet ist.

Nach dem Empfang und der Begrüßung des Personals der Phänomenta, samt einer Einweisung, ging die Erkundung auch schon los: in Kleingruppen von 2-3 Schülern erkundeten diese das Gebäude von ca. 4000 m² und die Ausstellungen aktiv durch Mitmachen, Sehen, Fühlen und Anfassen bei Selbstdurchführung von vielen Experimenten, die ausführlich optional auf Bildschirmen erklärt werden. So klärten sich einige Fragen aus dem Unterricht und das Gelernte fand teilweise Anwendung und wurde in der Praxis dargestellt.

Die Hauptattraktionen sind das beschriebene Pendel, ein dunkler Raum, in dem man sich nur durch Tasten, Hören und Fühlen orientieren konnte, sowie viele andere, kleinere, aber genauso interessante Ausstellungsstücke.

Bis ca. 12 Uhr fanden sich fast alle Kleingruppen in der Cafeteria ein, um eine Mittagspause zu machen. In der Cafeteria wurde in dieser Zeit gegessen und getrunken, um sich für die folgende weitere Erkundung zu stärken.

Bis 13 Uhr dauerte der Besuch und der Bus holte die Gruppe wieder zur Heimfahrt ab. Um 14 Uhr wieder an der Rundturnhalle angekommen, endete hier der Schultag für die Schüler.

Insgesamt war der Besuch der Phänomenta in Lüdenscheid für die Physik- und Philosophieschüler ein bereicherndes Erlebnis, das einige Gelegenheiten bot, um Wissen zu sammeln und vor allem anzuwenden, erleben und zu vertiefen.

Besonders bemerkenswert: die ,,Nebelkammer“

Hier wird radioaktive Strahlung durch gewisse physikalische Vorgänge ,,sichtbar“ gemacht, wie man auf dem Bild erkennen kann.

(Der Nebel sind die weißen kleinen Rauchschwarden über der schwarzen Oberfläche.)

Der Nebel ist in Wirklichkeit kondensierter Alkohol, der durch Licht sichtbar gemacht wurde. Doch was hat das ganze mit Radioaktivität zu tun?

Im oberen Bereich der Apparatur wird Alkohol verdampft, der in dieser Form unsichtbar ist. Dieser Dampf wandert aufgrund der thermodynamischen Eigenschaft, dass kältere Gase schwerer sind als wärmere, auf den Boden, wo eine Kühlplatte diesen auf einer konstanten Temperatur von -30° hält.

Auf diesem Weg kondensiert ein Teil des Dampfes, so dass dieser sichtbar wird.

Die Kondensationskeime, das sind Dinge, ohne die Gase nicht kondensieren und so sichtbar werden können, sind durch Radioaktivität positiv geladene Teilchen: Ionen. Diese bilden sich durch den Zerfall radioaktiver Masse, denn sie sendet Strahlung aus, die Elektronen mitnehmen und so Atome und Moleküle positiv laden. Deshalb nennt man radioaktive Strahlung auch oft Ionisierende Strahlung.

An diesen Ionen können nun die unsichtbaren Alkoholmoleküle kondensieren, da diese negativ geladen sind und so größere Moleküle mit den Ionen bilden. Es bildet sich deshalb ein Tröpfchen-Nebel entlang der durch die Strahlung entstandenen Kondensationskeime.

Da sich im Innenraum der Apparatur kein Staub oder andere Unreinheiten befinden, können keine äußeren Einflüsse Fehlerquelle sein.

So kann man radioaktive Strahlung, auch solche aus dem Weltall und eine jede andere auch, indirekt sichtbar machen.

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