Bremen 2001 – wissenschaftliches Programm

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DD: Didaktik der Physik

DD 9: Experimente

DD 9.1: Vortrag

Donnerstag, 22. März 2001, 14:15–14:35, H3

Überall Spektren... — •H. Hauptmann und F. Herrmann — Abteilung für Didaktik der Physik, Universität, 76128 Karlsruhe

Die harmonische Analyse beruht darauf, dass jede Funktion eindeutig in eine unendliche Summe harmonischer Funktionen zerlegt werden kann. Sie ist ein wichtiges Werkzeug der Physiker. Mit Hilfe des Computers ist dieses Werkzeug auch in der Schule leicht einsetzbar. Die Grundaussagen der Fourier-Analyse und ihrer Umkehrung, der Fourier-Synthese, können den Schülern anhand einfacher Beispiele demonstriert werden. Die tatsächliche Berechnung wird dem Rechner überlassen.

Die harmonische Analyse hat im Unterricht viele interessante Anwendungsmöglichkeiten:

– Akustik (Die Zusammenhänge zwischen Tonhöhe und Frequenz sowie Spektrum und Klangfarbe, ...)

– Gekoppelte Schwingungen (Die Zahl der Schwinger ist gleich der Zahl der Eigenfrequenzen, ...)

– Elektro-magnetische Wellen (Spektralanalyse, Radioempfang, ...)