UNTERRICHTSMATERIAL
ALMA-Teleskope
© ALMA(ESO/NAOJ/NRAO)
(Ausschnitt)

Das Projekt ALMA Mater

Teil 2: ALMA - ein Interferometer
Die gegenwärtigen Großprojekte der Radioastronomie (ALMA, SKA und LOFAR) haben am Ende ihres Namenskürzels alle ein ‚A’ bzw. ‚AR’, welches darauf hinweist, dass es sich um Arrays handelt (Atacama Large Millimetre Array -> ALMA). Diese Anlagen erlauben es der abbildenden Astrono-mie zu weiteren Details der Beobachtungsobjekte mit Hilfe der Interferometrie vorzudringen.
Im folgenden WIS-Beitrag soll klar werden, warum ALMA als Interferometer so wichtig ist und wie es als solches funktioniert. Den Ausgangspunkt bilden Betrachtungen zum Auflösungsvermögen eines Teleskops und zu dessen natürlicher Begrenztheit infolge der Beugung. Danach folgen grundlegende Betrachtungen zur Interferenz. Schließlich wollen wir das ALMA-Interferometer näher kennenlernen, indem wir eine erste Vorstellung davon gewinnen, wie Bilder sich aus Interferenzmustern zusammen-setzen.
Ziel des WIS-Beitrags ist es (wie immer), die vorgenannten Aspekte mit Schulinhalten zu verknüpfen, sie möglichst anschaulich zu machen und jeweils mit einer Vielzahl von Aktivitäten für Schüler nachvollziehbar zu gestalten.
Das sehr gut für Projekte geeignete Aktivitätsspektrum reicht dabei von Aufgaben verschiedener Gattungen und Schwierigkeitsgrade über Experimente bis hin zu Selbstbauanleitungen.
Fachgebiet Astronomie
Bezug zuInformatik, Mathematik, Physik
ThemaOptik, Schwingungen/Wellen, Astropraxis
Stichwort(Winkel-)Auflösungsvermögen, Addition von Sinuswellen (Fouriersynthese), Analogien zu mechanischen Wellen und zur Kohärenz, Anwendung von Formeln, Apertursynthese, Arbeitsblatt, Auflösung allgemein, Basislängen, Bauanleitung, Begriffsbildung, Beugung an Kreisblende (Lochblende), Binominalkoeffizient, EXCEL (Simulation von Wellenpaketen), Fakultät, Folienvorlage (Wellenmuster), Freihand-Analogieexperiment zur Entstehung begrenzter Wellenzüge (Wellenpakete), Freihandexperiment, Freihandexperimente zur Beugung an einer Kreisblende und zur Interferenz nach Doppelkreisblende, GIMP (Simulation von Beugungsunschärfe), Integralrechnung, Interferenz, Interferenz nach Doppellochblende, Interferenzexperiment mit Schulfernrohr, Interferometrie, kohärente und inkohärente Überlagerung, Kohärenz, (zeitlich und räumlich), Modellexperiment, Projektarbeit, Satz des Pythagoras, Teleskope, Trigonometrie, Wellen, Winkelauflösung
Klassenstufe
Zeit 0 Stunde(n) 0 Minuten

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Olaf Fischer

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