Würzburg 2018 – wissenschaftliches Programm

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DD: Fachverband Didaktik der Physik

DD 16: Experimente

DD 16.3: Vortrag

Dienstag, 20. März 2018, 16:10–16:30, Info - Zuse HS

Die Atomuhr begreifen - Entwicklung einer interaktiven Experimentierstation — •Johannes F. Lhotzky^1,2, Thorsten Schumm² und Klaus Wendt¹ — ¹JGU Mainz, Germany — ²TU Wien, Austria

Neben der hohen wissenschaftlichen Bedeutung von hochpräzisen Atomuhren sind diese heute auch für den Alltag eines jeden Menschen von großem Nutzen. Abläufe in Ortung und Navigation (Stichwort GPS und Galileo) aber auch in Wirtschaft basieren auf genauen Zeitmessungen. Aufgrund dieser alltäglichen Relevanz und Bedeutung von Atomuhren ist es sinnvoll auch Fachfremden und im Besonderen Schülern die Funktionsweise zu erklären. Im Rahmen einer Masterarbeit an der TU Wien entstand eine interaktive Experimentierstation zum Thema der Atomuhr, die bei Führungen am Atominstitut und Besichtigung des dortigen Reaktors und Experimentierfeldes der TU Wien angeboten wird. In drei Exponaten wird die Funktionsweise einer passiven, resonanzgesteuerten Atomuhr am Beispiel der Cs- Strahluhr der PTB erarbeitet. Das Herzstück der Station stellt dabei eine „Uhr“ im hörbaren Frequenzbereich dar. Sie wird durch akustische Resonanz stabilisiert und bildet ein mit den Sinnen wahrnehmbares Analogon. Mit einer App kann zusätzlich eine Atomuhr am digitalen Tablet auf symbolischer Ebene erarbeitet werden. Komplettiert wird die Station durch ein spielerisches Experiment zur Veranschaulichung des zentralen Themas der Atomanregung und Resonanz.