As­tro­no­mi­sche Mes­sun­gen

Für as­tro­no­mi­sche Mes­sun­gen bie­ten sich un­zäh­li­ge Mög­lich­kei­ten an, die be­reits mit ge­rin­gem Vor­be­rei­tungs­auf­wand durch­ge­führt wer­den kön­nen. Da Un­ter­richt in der Regel tags­über statt­fin­det, sind Mes­sun­gen an und mit der Sonne ganz ge­schickt.

Hier sind drei Mög­lich­kei­ten ge­nannt, die durch­ge­führt wer­den könn­ten:

(1) Ab­schät­zung eines Son­nen­fleck­durch­mes­sers

oder (2) Ro­ta­ti­on der Sonne (Lang­zeit­be­ob­ach­tung)

oder (3) Brei­ten­grad­be­stim­mung

Be­mer­kung:

Grund­sätz­lich fin­det prak­ti­sche As­tro­no­mie immer bei schö­nem Wet­ter statt… ☺

Be­ob­ach­tun­gen und Mes­sun­gen kön­nen daher nicht an be­stimm­ten Tagen fest­ge­legt wer­den, son­dern sind spon­tan und fle­xi­bel im Schul­jahr zu ma­chen. Es emp­fiehlt sich daher die Mess­auf­ga­ben früh­zei­tig im Schul­jahr vor­zu­be­rei­ten und den Schü­lern auf­zu­ge­ben, um dann gegen Ende des Schul­jah­res die Daten in den avi­sier­ten 2 Un­ter­richts­stun­den aus­zu­wer­ten.

Zu (1):

Vor­be­rei­tung:

Zur Ab­schät­zung eines Son­nen­fleck­durch­mes­sers be­nö­tigt man einen Pro­jek­ti­ons­schirm auf dem die Sonne ab­ge­bil­det wird (z.B. Son­nen­pro­jek­tor, Pro­jek­ti­ons­schirm am Te­le­skop), oder man ar­bei­tet mit https://​he­lio­view­er.​org/ . Hier hat man die Mög­lich­keit Live­bil­der der Sonne mit ver­schie­de­nen Sa­tel­li­ten und deren In­stru­men­ten an­zu­schau­en (Ein­stel­len (z.B.): Ob­ser­va­to­ry SDO; In­stru­ment HMI; Mea­su­re­ment: con­ti­nu­um – lie­fert Bil­der der Son­nen­ober­flä­che im sicht­ba­ren Licht – „Pho­to­sphä­re“). Da man aber auch Bil­der aus der Ver­gan­gen­heit an­schau­en kann, bie­ten sich Un­ter­su­chun­gen von Bil­dern um das Jahr 2014 an (Son­nen­fle­cken­ma­xi­mum)

An­mer­kung: Son­nen­fle­cken sind dunk­le­re Stel­len auf der Son­nen­ober­fä­che, sie ent­ste­hen durch Ma­gnet­fel­der. Die Tem­pe­ra­tur liegt etwa 1500 K unter der durch­schnitt­li­chen Ober­flä­chen­tem­pe­ra­tur (ca. 5500 K) – sie sind aber immer noch sehr heiß und sehr hell!

Un­ter­richts­ab­lauf:

Unter Ver­wen­dung der Maße der Sonne (Durch­mes­ser: 1,4 Mio. km), kann man einen Son­nen­fleck, der re­la­tiv mit­tig auf der Sonne sicht­bar ist, im Maß­stab gut be­stim­men. Es ist ein­drucks­voll, wie oft die Erde in einen sol­chen Fleck pas­sen würde.

Bei Son­nen­fle­cken, die sich au­ßer­halb der Mitte be­fin­den, ist die Be­stim­mung nicht mehr tri­vi­al, da die Krüm­mung der Son­nen­ober­flä­che be­rück­sich­tigt wer­den muss. Die Lö­sung einer sol­chen Auf­ga­be ist für Schü­ler der 8. Klas­se durch­aus mo­ti­vie­rend und nicht un­mög­lich.

Zu (2):

Vor­be­rei­tung:

Ko­pie­ren des Ar­beits­blatts:

06_eu­w_a­b_­son­nen­fle­cken­pro­to­koll.docx und vgl. (1)

Un­ter­richts­ab­lauf:

Zur Be­ob­ach­tung der Son­nen­ro­ta­ti­on, be­nö­tigt man eben­falls Son­nen­fle­cken und ein paar Tage hin­ter­ein­an­der Be­ob­ach­tun­gen der­sel­ben. Auch hier bie­ten sich his­to­ri­sche Bil­der (vgl. (1)) an, wenn die Sonne so aus­sieht, wie zur­zeit, wäh­rend ich diese Zei­len schrei­be: Leere…

Sind meh­re­re Son­nen­fle­cken vor­han­den, so kann man die dif­fe­ren­ti­el­le Ro­ta­ti­on der Sonne er­ken­nen. Am Äqua­tor ro­tiert die Sonne schnel­ler (ca. 25 Tage), als an den Polen (ca. 31 Tage).

Zu (3):

Vor­be­rei­tung:

Ko­pie­ren des Ar­beits­blatts:

07_eu­w_a­b_brei­ten­grad­be­stim­mung.docx

HA: Her­stel­lung eines Pen­del­qua­dran­ten

Der Bau eines Pen­del­qua­dran­ten ist ein­fach, Zeich­nun­gen und Vor­la­gen mit Bau­an­lei­tun­gen sind im In­ter­net viel­fach vor­han­den.

(z.B. http://​www.​ast​rono​mies​eite.​de/​bas­tel­sei­te.​php )

Un­ter­richts­ab­lauf:

Auch die Auf­ga­ben die­ses Ar­beits­blat­tes emp­feh­len sich über einen län­ge­ren Zeit­raum (par­al­lel zum wei­te­ren Un­ter­richt) zu be­han­deln.

Un­ter­richts­ver­lauf: Her­un­ter­la­den [docx][793 KB]

Un­ter­richts­ver­lauf: Her­un­ter­la­den [pdf][2 MB]

Wei­ter zu Ori­en­tie­rung am Ster­nen­him­mel