Die Teleskop-Werkstatt

Die Teleskop-Werkstatt
Die Teleskopwerkstatt ist ein Unterrichtsangebot des Stuttgarter Planetariums für die Klassenstufen 7 bis 9.
Dauer: Nach Abstimmung mit der Lehrkraft mindestens 2 Schulstunden, besser wären jedoch 4.
Mitarbeiter des Planetariums kommen in die Schule und bauen mit den Schülern einfache aber voll
funktionsfähige Linsenteleskope. Grundlage ist ein Bausatz von AstroMedia.
Vor und während der Konstruktionsaktivität rekapitulieren die Schüler die Grundlagen der geometrischen Optik und wenden diese auf das Thema „Fernrohr“ an. Ein kurzer Rückblick auf die
Geschichte der ersten Fernrohrbeobachter und Beispiele für moderne astronomische Teleskope im
Amateur- und Profi-Bereich runden das Projekt ab. Natürlich können die Schüler die Experten vom
Planetarium zu allen Themen der Weltraumforschung befragen.
Voraussetzungen und Ziele
Räumlichkeiten und Ausstattung
Es wird handwerklich gearbeitet, sodass ein Raum zur Verfügung stehen muss, in dem gesägt,
geklebt und mit Sandpapier geschliffen werden kann. Einfaches Werkzeug (Sägen, Sandpapier
etc.) muss von der Schule bereitgestellt werden. Werkzeuge und Material, das normalerweise nicht
im Werkunterricht verwendet wird, bringt das Planetarium mit. Hierzu erfolgt eine Abstimmung mit
der Lehrkraft.
Vorkenntnisse
Wünschenswert sind Kenntnisse über Grundlagen der geometrischen Optik bei den Schülern:
- Lichtbrechung und Reflexion
- Strahlengang bei optischen Linsen
- Definition von Vergrößerung anhand der Brennweiten von Objektiv und Okular
Sollten diese Kenntnisse bei den Schülern nicht vorhanden sein, werden sie vor Beginn der
praktischen Arbeit von den Mitarbeitern des Planetariums so weit erläutert, wie sie zum
unmittelbaren Verständnis des Vorhabens erforderlich sind.
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Lernziele
Die Schülerinnen und Schüler sollen
-
den Strahlengang in einem Linsenteleskop verstanden haben und nachvollziehen können,
-
die beiden wichtigsten Konzepte für Linsenteleskope kennen (Galileisches und Keplersches
Teleskop),
-
den Zweck von achromatischen Linsen zur Vermeidung von Farbfehlern verstehen,
-
den Unterschied zwischen Linsen- und Spiegelteleskop verstanden haben,
-
den Zusammenhang zwischen den charakteristischen Kenngrößen eines Teleskops
(Objektivöffnung, Brennweite, Auflösungsvermögen und nutzbare Vergrößerung) kennen,
-
den Grund kennen, warum große astronomische Fernrohre heutzutage ausschließlich
Spiegelteleskope sind.
Der Bausatz
Die Bausätze von AstroMedia werden vom
Planetarium mitgebracht und bestehen aus
jeweils drei farbkorrigierten Linsen, einer
Kartonhalterung für das Okular und einer Adapterschiene zur Montage des Rohrs auf einem
Fotostativ.
Die erforderlichen Rohre aus dem
Baumarkt stellt das Planetarium
ebenfalls zur Verfügung.
Als Ergebnis entstehen funktionsfähige
achromatische Linsenteleskope mit 40 mm
Öffnung und 45 cm Brennweite. Das Okular
hat eine Brennweite von 15 mm, sodass
sich eine 30-fache Vergrößerung ergibt.
Von einem Teleskop mit dieser Abbildungsqualität hätten Galilei und Kepler nicht einmal träumen
können, denn achromatische (farbkorrigierte) Linsen dieser Güte gab es erst mehr als zwei
Jahrhunderte nach ihnen.
Zur Befestigung auf einem Fotostativ gibt es eine Holzschiene mit ¼ Zoll-Gewindeaufnahme.
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Autor: Dr. U. Lemmer
© Planetarium Stuttgart 2015
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Vom Planetarium wird mitgebracht:
Arbeitsmaterial:
• Bausätze von Astromedia (ein Bausatz für jeweils 2 Schüler)
• Teile vom Baumarkt (Rohr, Muffe, Stopfen aus Polypropylen)
• Spezialkleber für Polypropylen
Anschauungsmaterial:
• kleines Amateurteleskop
• Muster von Sammel- und Zerstreuungslinsen zur Veranschaulichung der Strahlengänge
Von der Schule ist bereitzustellen:
• feinzahnige Säge zum Zerteilen des Rohrs
• Gehrungslade (Schneidlade) passend für 40 mmØ Rohr
• Doppelklebeband oder Textil-Klebeband (für Befestigung der Holzschiene)
• Alleskleber (lösemittelhaltig, damit schnell trocknend)
• Sandpapier zum Glätten der Sägekante
• Bastelmesser (Cutter)
• Fotostative (oder eine alternative Konstruktion zur Montage der Fernrohre)
Arbeitsschritte
• Das optische Prinzip des zu bauenden Fernrohrs wird besprochen.
• Das Material (Bausatz und Rohre vom Baumarkt) wird verteilt, gesichtet und die nächsten
Arbeitsschritte werden vorbereitet.
• Das Rohr für den Tubus wird auf Länge abgesägt.
• Die Sägekanten werden mit Sandpapier entgratet und geglättet.
• Am oberen Ende des Rohrs wird die Objektivlinse angebracht.
• Das abgesägte Ende wird zur Fixierung der Objektivlinse im Tubus verwendet.
• Das Okular aus dem Bausatz wird zusammengesetzt, verklebt und mitsamt der Linsen in den
Muffenstopfen geklebt. (Die Stopfen werden vom Planetarium bereits mit Bohrung mitgebracht.)
• Die Überschiebmuffe wird auf die untere Seite des Rohrs geschoben und am offenen Ende wird
das aus dem Muffenstopfen hergestellte Okular eingefügt.
• Die Holzschiene wird am Rohr befestigt und das fertige Teleskop auf ein Fotostativ geschraubt.
Ausführliche Anleitungen im Web:
http://astromedia.eu/BLT_SuW-Artikel.pdf
http://www.waldorf-ideen-pool.de/index.php?aid=2876 bzw. http://michelswunderland.de/solderiron/diy_scope.html
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Hinweis: Aus Gründen der besseren Lesbarkeit wird auf die gleichzeitige Verwendung männlicher und weiblicher Sprachformen verzichtet; in der Regel wird die
männliche Schreibweise verwendet. Sämtliche Personenbezeichnungen gelten grundsätzlich für beiderlei Geschlecht.
Autor: Dr. U. Lemmer
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Anmeldung
Aufgrund der großen Nachfrage seitens der Schulen und begrenzter Ressourcen bei uns, können
wir nicht alle Klassen besuchen, die sich dafür interessieren. Wir haben uns daher für ein
Ausschreibungsverfahren entschieden und erwarten Ihre Bewerbung zur Teilnahme mit Ihrer
Klasse auf dem angefügten Blatt möglichst rasch. Insbesondere interessiert uns die Motivation, auf
deren Grundlage Sie das Projekt mit uns durchführen möchten.
Hinweis zum Datenschutz
Die von Ihnen eingereichten Daten werden nicht für andere Zwecke verwendet und nicht an Dritte
weitergegeben.
Auszug aus dem Gesetz zum Schutz personenbezogener Daten (Landesdatenschutzgesetz) vom 18. September 2000 zuletzt geändert durch Gesetz vom 7. Februar 2011:
§ 21 Auskunft
(1) Dem Betroffenen ist von der speichernden Stelle auf Antrag unentgeltlich Auskunft zu erteilen über
1. die zu seiner Person gespeicherten Daten,
2. den Zweck der Verarbeitung,
3. die Herkunft der Daten, soweit diese gespeichert oder sonst bekannt ist, und die Empfänger oder Gruppen von Empfängern, an die die Daten übermittelt werden sollen,
sowie
4. den strukturierten Ablauf der automatisierten Verarbeitung der ihn betreffenden Daten in den Fällen des §4 Abs. 7 und die dabei herangezogenen Entscheidungskriterien.
Dies gilt nicht für personenbezogene Daten, die ausschließlich zu Zwecken der Datensicherung oder der Datenschutzkontrolle gespeichert sind.
§ 22 Berichtigung
(1) Personenbezogene Daten sind zu berichtigen, wenn sie unrichtig sind. Wird bei personenbezogenen Daten in Akten festgestellt, dass sie unrichtig sind, oder wird ihre
Richtigkeit vom Betroffenen bestritten, so ist dies in der Akte zu vermerken oder auf sonstige Weise festzuhalten.
(2) Von der Berichtigung unrichtiger Daten sind die Empfänger der Daten zu verständigen, soweit dies zur Wahrung schutzwürdiger Interessen des Betroffenen oder zur
Erfüllung der Aufgaben der verantwortlichen Stelle oder des Empfängers erforderlich erscheint; dies gilt nicht, wenn dies einen unverhältnismäßigen Aufwand erfordern würde.
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Autor: Dr. U. Lemmer
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Bewerbung für die Teleskop-Werkstatt
Organisatorisches
Name der Schule:
Anschrift:
Ansprechpartner:
Funktion (Klassen- oder Fachlehrer/-in):
Telefon:
E-Mail:
Teilnahme mit Klassenstufe:
Anzahl der Schüler/-innen:
Zeitfenster
Wir können folgende Projektdauer realisieren:
Schulstunden
Unser Lieblingstermin liegt im Zeitraum:
Motivation - Ich möchte mit meiner Klasse teilnehmen, weil …
Datum
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Unterschrift
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Autor: Dr. U. Lemmer
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