Dein Suchergebnis zum Thema: Optik

Hinweis: Dieses Arbeitsblatt wurde speziell für den sprachsensiblen Fachunterricht (SFU) entwickelt. Es verwendet das Methoden-Werkzeug Grammatikübung nach Josef Leisen und Heinz Klippert. Sprachschwache Schülerinnen und Schüler erhalten Unterstützung beim Verstehen und Trainieren der Fachsprache. Sie arbeiten mit dem Fachvokabular und werden so befähigt, fachlich zu kommunizieren.
Energieerzeugung; Energieversorgung; Erneuerbare Energie; Fremdsprache; Kraftwerk; Linse (Optik

Das Lösungsblatt enthält Musterantworten auf alle Fragen, die in der Experimentieranleitung für Schülerinnen und Schüler gestellt werden. Die Antworten sind z. T. sehr kurz, oft nur stichwortartig. Je nach Lernziel müssen sie noch durch zusätzliche Erarbeitung aus Lehrbüchern und ggf. Recherchen im Internet ergänzt und vertieft werden! Ebenso wird auf die Auswertungen zu den einzelnen Teilexperimenten eingegangen, aber nur dort, wo sich erfahrungsgemäß Schwierigkeiten ergeben könnten. Nähere Informationen finden Sie in der zugehörigen Experimentieranleitung „B5 Wir bauen ein thermisches Sonnenkraftwerk (Schüleranleitung)“, die auf dem Medienportal der Siemens Stiftung vorhanden ist.
Stichworte: Energieerzeugung; Energieversorgung; Erneuerbare Energie; Kraftwerk; Linse (Optik

Beim Übertritt von Wellen aus einem Medium in ein anderes ändert sich die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Welle. Als Folge haben die Wellennormalen der einfallenden und der gebrochenen Wellen verschiedene Richtungen. Bei Lichtwellen ist die Änderung des Brechnungsindexes an der Grenzfläche die Ursache, bei Schallwellen die Änderung der Dichte. Die Grafik zeigt den Fall, dass die Ausbreitungsgeschwindigkeit beim Übergang vom ersten ins zweite Medium langsamer wird: Die Welle wird zum Lot der Grenzfläche hin gebrochen. Eine Erklärung dieses Verhaltens liefert das Huygen’sche Prinzip: Jeder Punkt einer Wellenfront ist Ausgangspunkt einer neuen Welle, einer sog. „Elementarwelle“. Die Einhüllende der Elementarwelle ergibt die neue Wellenfront. Hinweise und Ideen: Auch bei Schallwellen tritt Brechung an Grenzflächen auf (z. B. in der Atmosphäre beim Übergang von warmen in kalte Luftschichten). Unterrichtsbezug: Schall/Akustik: Kenngrößen Schwingungen und Wellen
Berufliche Bildung; Weiterführende Schulen Stichworte: Licht; Lichtbrechung; Optik

Beim Übertritt von Wellen aus einem Medium in ein anderes ändert sich die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Welle. Als Folge haben die Wellennormalen der einfallenden und der gebrochenen Wellen verschiedene Richtungen. Bei Lichtwellen ist die Änderung des Brechnungsindexes an der Grenzfläche die Ursache, bei Schallwellen die Änderung der Dichte. Die Grafik zeigt den Fall, dass die Ausbreitungsgeschwindigkeit beim Übergang vom ersten ins zweite Medium langsamer wird: Die Welle wird zum Lot der Grenzfläche hin gebrochen. Eine Erklärung dieses Verhaltens liefert das Huygen’sche Prinzip: Jeder Punkt einer Wellenfront ist Ausgangspunkt einer neuen Welle, einer sog. „Elementarwelle“. Die Einhüllende der Elementarwelle ergibt die neue Wellenfront. Hinweise und Ideen: Auch bei Schallwellen tritt Brechung an Grenzflächen auf (z. B. in der Atmosphäre beim Übergang von warmen in kalte Luftschichten). Unterrichtsbezug: Schall/Akustik: Kenngrößen Schwingungen und Wellen
Berufliche Bildung; Weiterführende Schulen Stichworte: Licht; Lichtbrechung; Optik

Diese Sonnenkraftwerke arbeiten mit langen Zeilen (z. B. 112 m) von Parabolspiegeln, in deren Brennpunkt ein Rohr mit Arbeitsmittel verläuft. Die Ausrichtung der Spiegel wird dem Sonnenstand automatisch nachgeführt. Die Strahlung wird durch die Bündelung im Spiegel 80-fach verstärkt und ein Öl im Absorber wird auf rund 400 °C erhitzt. Das heiße Öl fließt zum Kraftwerkshaus, wo es über einen Wärmeaustauscher Wasserdampf erzeugt, der eine Dampfturbine mit Generator antreibt. (Alternativ werden Kraftwerke mit flüssiger Salzschmelze im Absorberrohr angedacht.) In den USA arbeitet seit 20 Jahren ein Parabolrinnenpark aus neun Kraftwerken mit einer Gesamtleistung von 350 MW. In Spanien erreichen Andasol 1, 2 und 3 zusammen 150 MW. Dank integriertem Wärmespeicher aus Salzschmelze liefert Andasol auch ohne Sonne über 7 h volle Leistung. In Marokko entsteht derzeit die weltweit größte Anlage mit 580 MW.
Schulen Stichworte: Energieerzeugung; Erneuerbare Energie; Kraftwerk; Ökologie; Optik

Kleinere Solarkraftwerke besitzen einen runden Hohlspiegel („dish“ = Teller), in dessen Brennpunkt sich der Arbeitszylinder eines Stirlingmotors befindet. Auf die Welle eines Stirlingmotors ist direkt der Generator aufgesetzt. (Alternative: Verwendet man einen Permanentmagneten als Kolben, kann die Stromerzeugung als Lineargenerator direkt in den Stirlingmotor integriert werden). Dish-Sterling-Kraftwerke werden z. B. in sonnenreichen Gegenden ohne Stromnetz zum teilweisen Ersatz von Dieselgeneratoren eingesetzt. Bei entsprechend großen Batteriespeichern kann auf Dieselgeneratoren verzichtet werden. Quelle des Fotos: https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=362869
Stichworte: Energieerzeugung; Erneuerbare Energie; Kraftwerk; Motor; Ökologie; Optik

Das Experiment setzt sich aus zwei Teilexperimenten zusammen: • Entzünden eines Papierstreifens mit der Lupe als Brennglas • Wir erwärmen Wasser mit der Sonne Die beiden Teilexperimente zur Bündelung der Sonnenstrahlung mit Linse und Spiegel eignen sich sehr gut, um im Physikunterricht im Bereich Strahlenoptik und Kalorik einige Gesetzmäßigkeiten anhand eines hochaktuellen Themas kennenzulernen oder das bereits Gelernte zu verifizieren. Aber auch bei einem Projekttag zum Thema regenerative Energien oder Energiewende sind die Experimente gut einsetzbar. Hinweise: • Bitte beachten Sie die Sicherheitshinweise in der Anleitung sowie die für Ihre Schule geltenden Sicherheitsrichtlinien. • Alle in der Anleitung genannten Materialien müssen selbst im Handel beschafft werden. Einzelne Experimentiermaterialien können auch im Onlineshop des Lehrmittelherstellers Arnulf Betzold GmbH unter www.betzold.de/experimento kostenpflichtig bezogen werden.
Stichworte: Energieerzeugung; Energieversorgung; Erneuerbare Energie; Kraftwerk; Linse (Optik

Das Experiment setzt sich aus zwei Teilexperimenten zusammen: • Entzünden eines Papierstreifens mit der Lupe als Brennglas • Wir erwärmen Wasser mit der Sonne Zu jedem Teilexperiment erhalten die Schülerinnen und Schüler zunächst einen Überblick über die zu verwendenden Materialien sowie Sicherheitshinweise. Darauf folgt die ausführliche Schritt-für-Schritt-Anleitung zur Versuchsdurchführung. Im Anschluss daran werden die Schülerinnen und Schüler aufgefordert, ihre Beobachtungen zu notieren. Anhand von konkreten Fragen wird auf die Auswertung der Versuchsergebnisse hingeführt. Zum Abschluss werden vertiefende Fragen zum Experiment gestellt (Lösungsblatt für die Lehrkraft vorhanden). Hinweise und Ideen: • Bitte beachten Sie die Sicherheitshinweise in der Anleitung sowie die für Ihre Schule geltenden Sicherheitsrichtlinien und besprechen Sie diese mit den Schülerinnen und Schülern.
Stichworte: Energieerzeugung; Energieversorgung; Erneuerbare Energie; Kraftwerk; Linse (Optik

Diese Sonnenkraftwerke arbeiten mit langen Zeilen (z. B. 112 m) von Parabolspiegeln, in deren Brennpunkt ein Rohr mit Arbeitsmittel verläuft. Die Ausrichtung der Spiegel wird dem Sonnenstand automatisch nachgeführt. Die Strahlung wird durch die Bündelung im Spiegel 80-fach verstärkt und ein Öl im Absorber wird auf rund 400 °C erhitzt. Das heiße Öl fließt zum Kraftwerkshaus, wo es über einen Wärmeaustauscher Wasserdampf erzeugt, der eine Dampfturbine mit Generator antreibt. (Alternativ werden Kraftwerke mit flüssiger Salzschmelze im Absorberrohr angedacht.) In den USA arbeitet seit 20 Jahren ein Parabolrinnenpark aus neun Kraftwerken mit einer Gesamtleistung von 350 MW. In Spanien erreichen Andasol 1, 2 und 3 zusammen 150 MW. Dank integriertem Wärmespeicher aus Salzschmelze liefert Andasol auch ohne Sonne über 7 h volle Leistung. In Marokko entsteht derzeit die weltweit größte Anlage mit 580 MW.
Schulen Stichworte: Energieerzeugung; Erneuerbare Energie; Kraftwerk; Ökologie; Optik

Das Experiment setzt sich aus zwei Teilexperimenten zusammen: • Entzünden eines Papierstreifens mit der Lupe als Brennglas • Wir erwärmen Wasser mit der Sonne Die beiden Teilexperimente zur Bündelung der Sonnenstrahlung mit Linse und Spiegel eignen sich sehr gut, um im Physikunterricht im Bereich Strahlenoptik und Kalorik einige Gesetzmäßigkeiten anhand eines hochaktuellen Themas kennenzulernen oder das bereits Gelernte zu verifizieren. Aber auch bei einem Projekttag zum Thema regenerative Energien oder Energiewende sind die Experimente gut einsetzbar. Hinweise: • Bitte beachten Sie die Sicherheitshinweise in der Anleitung sowie die für Ihre Schule geltenden Sicherheitsrichtlinien. • Alle in der Anleitung genannten Materialien müssen selbst im Handel beschafft werden. Einzelne Experimentiermaterialien können auch im Onlineshop des Lehrmittelherstellers Arnulf Betzold GmbH unter www.betzold.de/experimento kostenpflichtig bezogen werden.
Stichworte: Energieerzeugung; Energieversorgung; Erneuerbare Energie; Kraftwerk; Linse (Optik