- 3 - Historische physikalische Versuche Von Hans-Joachim Wilke (Herausgeber) * Ht)Cl ' schtj(8 Aulis Verlag Deubner & Co KG
Inhalt Vorwort 1. Notwendigkeit und Möglichkeiten des Einsatzes historisch bedeutsamer Experimente in der physikalischen Ausbildung 13 1.1. Vorzüge des Einsatzes historischer Experimente in der physikalischen Ausbildung.... [4 1.2. Möglichkeiten des Einsatzes historischer Experimente im Physikunterricht 16 2. Historisch bedeutsame Experimente und Möglichkeiten ihrer Nachgestaltung im Physikunterricht 21 2.1. Gleichmäßig beschleunigte Bewegung 21 2.1.1. Historisch bedeutsames Experiment Galileis zur gleichmäßig beschleunigten Bewegung auf der geneigten Ebene 23 2.1.2. Schulexperiment zur gleichmäßig beschleunigten Bewegung auf der geneigten Ebene... 25 2.1.3. Historisches Experiment Huygens' zumireien Fall 27 2.1.4. Schulexperiment zum freien Fall 28 2.2. Die Gravitationskonstante 30 2.2.1. Historisches Experiment Cavendishs zur Bestimmung der Gravitationskonstanten mit der Drehwaage 31 2.2.2. Schulexperiment zur Bestimmung der Gravitationskonstanten mit der Drehwaage... 33 2.3. Auftrieb in Flüssigkeiten 35 2.3.1. Historisches Experiment zum Auftrieb 36 "2.3.2. Schulexperiment zum Auftrieb 37 2.4. Bernoullische Gleichung 38 2.4.1. Historisches Experiment zur Bernoullischen Gleichung 39 2.4.2. Schulexperiment zur Bernoullischen Gleichung 40 2.5. Druck und Gewichtskraft der Luft 42 2.5.1. Historische Experimente aus der Pneumatika" von Philon und Heron 44 5
9 Inhalt 2.5.2. Schulexperimente zu den Apparaten von Philon und Heron 46 2.5.3. Historische Experimente Torricellis zum Luftdruck 49 2.5.4. Schulexperiment mit der Torricellischen Röhre 50 2.5.5. Historische Experimente Guerickes zur Erzeugung und zum Nachweis eines Vakuums 51 2.5.6. Schulexperimente zur Erzeugung und zum Nachweis eines Vakuums 53 2.5.7. Historische Experimente zum Druck und zur Gewichtskraft der Luft 54 2.5.8. Schulexperimente zum Druck und zur Gewichtskraft der Luft 57 2.5.9. Historische Experimente Guerickes zu den Wirkungen des Luftdrucks 59 2.5.10. Schulexperimente zu den Wirkungen des Luftdrucks 61 2.6. Gesetze des idealen Gases 63 2.6.1. Historisches Experiment zum Boyleschen Gesetz 64 2.6.2. Schulexperiment zum Boyleschen Gesetz 66 2.6.3. Historisches Experiment zum Gesetz von Gay-Lussac 69 2.6.4. Schulexperiment zum Gesetz von Gay-Lussac 70 2.7. Dampfmaschinen 72 2.7.1. Die Dampfpumpen von Savery und Papin 76 2.7.2. Schulexperimente zu den Dampfpumpen von Savery und Panin 78 2.7.3. Die atmosphärische Dampfmaschine von Newcomen 81 2.7.4. Schulexperimente zur atmospärischen Dampfmaschine von Newcomen 83 2.7.5. Watts einfach wirkende Dampfmaschine 86 2.7.6. Schulexperiment zur einfach wirkenden Dampfmaschine 87 2.8. Das mechanische Wärmeäquivalent g9 2.8.1. Historisches Experiment zum mechanischen Wärmeäquivalent 90 2.8.2. Schulexperiment zum mechanischen Wärmeäquivalent 91 2.9. Kinetische Gastheorie 93 2.9.1. Historisches Experiment zur inneren Reibung von Gasen 95 2.9.2. Schulexperiment zur inneren Reibung von Gasen 97 2.9.3. Historisches Experiment von Brown 98 2.9.4. Schulexperiment zur Brownschen Bewegung 100 2.10. Die elektrische Elementarladung 101 2.10.1. Historisches Experiment zum Nachweis der elektrischen Elementarladung 101 2.10.2. Schulexperiment zum Nachweis der elektrischen Elementarladung 105 2.11. Statische Elektrizität 106 2.11.1. Elektrisiermaschinen 108 2.11.2. Schulexperiment zur Elektrisiermaschine 110 2.11.3. Leidener Flasche 112 2.11.4. Schulexperimente zur Leidener Flasche 114 2.11.5. Elektrophor 116 2.11.6. Schulexperiment zum Elektrophor 117 2.11.7. Historisches Experiment zum Coulombschen Gesetz 118 2.11.8. Schulexperiment zum Coulombschen Gesetz 120 2.12. Galvanische Spannungsquellen 122 2.12.1. Historisches Experiment Voltas zur Berührungsspannung 125 2.12.2. Schulexperiment zur Berührungsspannung 127 2.12.3. Historische Experimente Voltas mit der Voltaschen Säule und dem Becherapparat... 128 2.12.4. Schulexperimente zur Voltaschen Säule und zum Becherapparat.. 130
Inhalt 2.13. Ohmsches Gesetz 131 2.13.1. Historisches Experiment zum Ohmschen Gesetz 132 2.13.2. Schulexperiment zum Ohmschen Gesetz 134 2.14. ' Magnetische Wirkungen elektrischer Ströme 137 2.14.1. Historisches Experiment 0rsteds zur Wirkung des elektrischen Stromes auf eine Magnetnadel 139 2.14.2. Schulexperiment zur Wirkung des elektrischen Stromes auf eine Magnetnadel 140 2.14.3. Historisches Experiment 0rsteds zur Wirkung eines Magneten auf eine Stromschleife 141 2.14.4. 'Schulexperiment zur Wirkung eines Magneten auf eine Stromschleife 142 2.14.5. Historisches Experiment Amperes zur Wirkung zweier elektrischer Ströme aufeinander 143 2.14.6. Schulexperimente zur Wirkung zweier elektrischer Ströme aufeinander 144 2.15. Elektromagnetische Induktion 146 2.15.1. Historisches Experiment Faradays zur elektromagnetischen Induktion 147 2.15.2. Schulexperiment zur elektromagnetischen Induktion 148 2.15.3. Historisches Experiment Faradays zur Erzeugung eines kontinuierlichen Stromes durch elektromagnetische Induktion 150 2.15.4. Schulexperiment zur Erzeugung eines kontinuierlichen Stromes durch elektromagnetische Induktion 151 2.15.5. Historisches Experiment Faradays zur Selbstinduktion 153 2.15.6. Schulexperiment zur Selbstinduktion 154 2.16. Hertzsche Wellen Drahtlose Telegrafie und Telefonie 156 2.16.1. Historisches Experiment zum Senden und Empfangen Hertzscher Wellen 158 2.16.2. Schulexperiment zum Senden und Empfangen Hertzscher Wellen 160 2.16.3. Historische Experimente Popows und Marconis mit Funkempfängern 163 2.16.4. Schulexperiment zum Funkempfänger : > 164 2.16.5. Historisches Experiment zum Edison-Effekt 165 2.16.6. Schulexperiment zum Edison-Effekt 166 2.16.7. Historisches Experiment zum Braunschen Kristalldetektor 167 2.16.8. Schulexperiment zum Braunschen Kristalldetektor 169 2.16.9. Historische Experimente zur Verstärkung und Gleichrichtung von HF-Signalen mit einer Triode 170 2.16.10. Schulexperimente zur Verstärkung und Gleichrichtung von HF-Signalen mit einer Triode 171 2.16.11. Historisches Experiment zur Braunschen Röhre 173 2.16.12. Schulexperiment zur Braunschen Röhre 174 2.17. Experiment von J. Franck und G. Hertz 175 2.17.1. Historisches Elektrbnenstoßexperiment von Franck und Hertz 176 2.17.2. Schulexperiment zur Stoßanregung nach Franck und Hertz 178 2.18. Der äußere lichtelektrische Effekt 180 2.18.1. Historisches Experiment Hallwachs' zum lichtelektrischen Effekt 181 2.18.2. Schulexperiment zum lichtelektrischen Effekt nach Hallwachs 182 2.18.3. Historische Experimente Lenards zum lichtelektrischen Effekt 183 2.18.4. Schulexperimente zum lichtelektrischen Effekt nach Lenard 185 2.18.5. Historisches Experiment von Lenard zur Abhängigkeit des Fotostroms von der Beleuchtungsstärke 186 2.18.6. Schulexperiment zur Abhängigkeit des Fotostroms von der Beleuchtungsstärke nach Lenard 187
» Inhalt 2.19. Die Lichtgeschwindigkeit 187 2.19.1. Historisches Experiment Foucaults zur Bestimmung der Lichtgeschwindigkeit mit dem Drehspiegel 188 2.19.2. Schulexperiment zur Bestimmung der Lichtgeschwindigkeit mit dem Drehspiegel... 189 2.20. Brechung des Lichtes 191 2.20.1. Historisches Experiment zur Zerlegung weißen Lichtes 192 2.20.2. Schulexperiment zur Zerlegung weißen Lichtes 194 2.21. Interferenz des Lichtes 195 2.21.1. Historisches Experiment zu den Newtonschen Ringen 197 2.21.2. Schulexperiment zu den Newtonschen Ringen 198 2.21.3. Historisches Experiment zur Interferenz 199 2.21.4. Schulexperiment zur Interferenz am Doppelspalt 200 2.21.5. Historisches Experiment Fresnels zur Interferenz mit dem Doppelspiegel 201 2.21.6. Schulexperiment zur Interferenz mit dem Fresnel-Spiegel 202 2.21.7. Historisches Experiment Fresnels zur Interferenz mit dem Biprisma 203 2.21.8. Schulexperiment zur Interferenz mit dem Fresnel-Biprisma 204 2.22. Polarisation des Lichtes, 205 2.22.1. Historisches Experiment zur chromatischen Polarisation 206 2.22.2. Schulexperiment zur chromatischen Polarisation 207 2.23. Linienspektren.... : 208 2.23.1. Historisches Experiment zu den Fraunhoferschen Linien 209 2.23.2. Schulexperiment zu den Fraunhoferschen Linien 210 2.23.3. Historisches Experiment zur Umkehr der Natriumlinien 211 2.23.4. Schulexperiment zur Umkehr der Natriumlinien 212 2.24. Radioaktivität.- 213 2.24.1. Historisches Experiment von Becquerel zur Radioaktivität... -. 214 2.24.2. Schulexperiment zur Radioaktivität 216 2.24.3. Historisches Experiment zur Ablenkung von Bestrahlung im Magnetfeld 217 2.24.4. Schulexperiment zur Ablenkung von Bestrahlung im Magnetfeld 218 2.25. Nachweismethoden für Kernstrahlung 219 2.25.1. Historisches Experiment zum elektrostatischen Strahlungsnachweis 221 2.25.2. Schulexperiment zum elektrostatischen Strahlungsnachweis 222 2.25.3. Historisches Experiment zur Szintillationsmethode 224 2.25.4. Schulexperiment zur Szintillationsmethode 225 2.25.5. Historisches Experiment zur Wilsonschen Nebelkammer 225 2.25.6. Schulexperiment zur Nebelkammer 227 Quellennachweis 230 Register o 236