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Auf einer Geburtstagsparty werden Jugendlichen sieben Zauberkunststücke vorgeführt. Sieben erstaunliche Phänomene, die Anne und ihre Freunde zunächst vor Rätsel stellen. Doch so nach und nach kommen sie den Tricks auf die Spur. Mit der Unterstützung eines Nachbarn, einem pensionierten Physiker, entwickeln sie dazu physikalische Ideen: Anhand des Gewichts von Schokolade wird die Einheit für die Kraft diskutiert, ‘Schau mir in die Augen’ leitet ein Gespräch über die Bildentstehung ein. Das Beobachten von Zugvögeln ist Aufhänger für den Magnetismus, und ein heftiges Gewitter gibt Anlass zum Nachdenken über die Elektrizität. Auch die von Physikern entwickelten Vorstellungen zu Quarks, Weißen Zwergen und Schwarzen Löchern kommen zur Sprache.
Peter Häußler ist Professor für die Didaktik der Physik an der Universität Kiel und versteht es, lebendig und spannend zu schreiben. Über die Grundlagen der Physik hinaus erfährt der Leser auch etwas über ihre Erkenntnismethoden und den Unterschied zwischen Alltags- und Wissenschaftssprache. Alle Versuche sind genau beschrieben und können ohne großen Aufwand mit alltäglichen Gegenständen nachvollzogen werden. Das Buch ermutigt Jugendliche wie Erwachsene sich (wieder einmal) mit Physik zu beschäftigen, Kenntnisse aufzufrischen oder zu erweitern.
Mục lục
Vorspiel
LICHT UND SEHEN
Augenfälliges – Bedingungen für das Sehen
Lichtstrahlen und wie sie reflektiert werden
Im Riesenauge – Bildentstehung mit Hilfe eines Lochs
Zebrastreifen – Lichtbeugung
Geknicktes Licht – Lichtbrechung
Um die Ecke sehen
Linsen
Schau mir in die Augen
Bildverarbeitung im Gehirn
Tieraugen
Regenbogenfarben
Gelb und Blau gibt Weiß – oder Grün? Additive und subtraktive Farbmischung
Himmelblau – Lichtstreuung
BEWEGUNG UND WÄRME
Sinken und Fallen – zwei einfache Bewegungen
Gezeichnete Bewegungen – Graphen
Wie lange ist ein Moment? Momentangeschwindigkeit und Beschleunigung
Bewegung mit und ohne Kraft – Newtons Gleichung
Das Gewicht von Schokolade – die Einheit für die Kraft
Die Goldene Regel der Mechanik
Watt issen Dschuhl? – Die Einheiten Watt und Joule
Energie – Erhaltung und Entwertung
Gefühlte Bewegung
Schwimmen, Schweben oder Untergehen – Auftrieb und Dichte
Frieren bei 30 Grad im Schatten – Thermometer und ihre Skalen
Gefühlte Temperatur – Wärmestrahlung
Vom Sinn des Wärmesinns
Unsichtbares Licht – Ultraviolett und infrarot
Zwei konkurrierende Theorien
Das große Zittern – Brownsche Molekularbewegung
Die absolute Temperaturskala
TÖNE UND HÖREN
Hohe und tiefe Töne – schnelle und langsame Schwingungen
Schrille, samtene, silberne oder dunkle Töne – Oberschwingungen
Das A und O der menschlichen Stimme
Rauschen, Raumklang und Resonanz
Töne unterwegs – Schallwellen
Schallgeschwindigkeit
Ultra- und Infraschall
Gespeicherte Klänge
Was Licht und Schall gemeinsam haben
MAGNETISMUS
Der Richtungssinn der Vögel
Der Magnetkompaß
Fernwirkungen
Das Magnetfeld
Die Hypothese von den Elementarmagneten
Wechselwirkung
Noch einmal Fernwirkungen: Kleiner Exkurs in die Astrologie
Ein folgenreicher Versuch – Elektromagnetismus
ELEKTRIZITÄT
Elektrizität – selbst gemacht
Gewitter
Mobile und seßhafte Ladungen
Bewegte Ladungen
Gegenspieler: Antrieb und Hemmung
Preisvergleich
Einbahnstraßen und andere Wege für den Strom
Frau Galvani und die Froschschenkel
Wasserstraßen für den Strom
Elektrisches im menschlichen Körper
Ein Magnet bewegt nicht nur Eisen – elektromagnetische Induktion
Der Fahrraddynamo
Der besondere Dreh beim Wechselstrom – Drehstrom
Transportprobleme
Speicherprobleme
Ökostrom
Das Siliziumzeitalter
Künstliche Sinnesorgane: Sensoren
Von überzähligen Elektronen und hüpfenden Löchern
Zwei Halbleiter ergänzen sich: die Diode
Zwei Dioden ergänzen sich: der Transistor
Ein Vorgang mit Rückwirkung
CHAOS
Das chaotische Pendel
Vom Wetter und anderen chaotischen Systemen
Der chaotische Umgang mit der Physik: Science Fiction
Wie aus Chaos Ordnung wird
Geordnetes Licht – ein synergetisches Märchen
MIKROKOSMOS-MESOKOSMOS-MAKROKOSMOS
Atome
Moleküle
Riesenzahlen und Zwergenbrüche
Die wahre Größe von Molekülen
Sind Atome doch teilbar?
Die große Leere – Rutherfords Atommodell
Mesokosmos – Mikrokosmos
Bindungen
Der Zoo der Elemente
Das Ende der klassischen Physik
Halten Atome doch nicht ewig? – Radioaktivität
Teil-Teilchen – Quarks
Radioaktivität und der menschliche Körper
Warum im Atomkern so viel Energie steckt
Kernspaltung und die Folgen
Die sogenannte friedliche Nutzung der Kernenergie
Pro und Kontra Kernenergie
Planeten, Sternbilder und Lichtjahre
Außerirdische
Mesokosmos – Makrokosmos
Der krumme Raum
Der Anfang der Welt – Urknall
Geburt und Tod der Sterne – Weiße Zwerge und Schwarze Löcher
Das Ende der Welt
Nachspiel
Giới thiệu về tác giả
Peter Häußler, Professor für Didaktik der Physik und wissenschaftlicher Direktor am Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften, Universität Kiel
Lebenslauf: 1963 Promotion, 1964-1966 University of California, Berkeley; seit 1979 IPN, Kiel; seit 1973 Wissenschaftlicher Direktor; 1980 Habilitation; seit 1987 Professor für die Didaktik der Physik
Forschungsthemen: Identifizierung von Zielen und Inhalten für den Physikunterricht; Physikbezogene Interessen Jugendlicher und ihre Berücksichtigung im Unterricht
Veröffentlichungen: Neben Veröffentlichungen zur Festkörperphysik und zu physikdidaktischen Forschungsarbeiten hat P. Häußler auch populärwissenschaftliche Darstellungen der Physik in Form von Schulbüchern und Beiträgen für Jugendlexika geschrieben: 3-bändiges Schulbuch ‘Physik – um die Welt zu begreifen’ (Diesterweg), Jugendlexikon Technik (Rowohlt)
Peter Häußler ist verheiratet und hat drei erwachsene Töchter.
In seiner Freizeit setzt er Urlaubseindrücke in Ölbilder um und ist Konzertmeister eines Amateurorchesters.
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