cover
Dr. Hans Gruber

Technikspiele (10) selbst gemacht ...

Schwingungen: Licht und Farbe





BookRix GmbH & Co. KG
80331 München

Vorwort zu den 'Technikspielen selbst gemacht ...':

Die 'Technikspiele selbst gemacht von und für kleine und große Leute' bestehen aus Anleitungen zum Bau von 'Spielen'. Sie wurden entwickelt und geschrieben für Eltern, Erzieher/innen, Lehrer/innen, die Kindern kreativ-spielerisch Grundlagen von Naturwissenschaft und Technik näher bringen (und selbst dabei etwas lernen) wollen. Sie eignen sich als Beschäftigung in (verregneten) Ferien (Eltern), zur Unterrichtsvorbereitung (Grundschule) sowie zur Bastelgestaltung in Kita-Gruppen. Ich selbst habe mit diesen Spielen - durch und mit Kindern gebaut - Stationen für 'Taschenbuch'-Ausgaben der ‚Miniphänomenta’ von Prof. Lutz Fiesser gestaltet – als Beispiel im Bild unten den 'Energie(s)parcours' auf einem Energieforum.

 

 

In den Bauanleitungen - sie sind mit einfachen Mitteln auszuführen - vereinigen sich Handwerkliches (Werken) mit Technischem (Sachkunde) - Ästhetisches mit Zweckmäßigem. Und wenn in Gruppe gebastelt, experimentiert und ausgewertet wird, kommt noch das soziale Element hinzu ... Da sich die Texte ursprünglich als Bauanleitungen zur Ausführung durch Kinder und Jugendliche richteten, sind sie in der ‚Zweiten Person’ verfasst. Wenn ich also in den Texten meine Leser/innen ‚dutze’, beruht das auf dieser Tradition und nicht auf Respektlosigkeit. Bisher (2015) gibt es Bauanleitungen zu Spielen aus dem Bereich des Magnetismus, der Elektrik, der Elektronik, des Sonnenstroms, der Sonnenwärme; es werden kondensator- und solar-betriebene Fahrzeuge gebaut und in der Serie "Ich war einmal ein ...." verwandeln sich ausgediente Geräte zu interessanten Spielen. Die 'Technikspiele selbst gemacht' gibt es als E-Books im Internethandel (Amazon, Weltbild ...).

Einleitung zur Ausgabe 'Schwingungen (2): Licht und Farbe'

Im ersten Teil der 'Schwingungen' experimentierten wir mit Schall: Wir erzeugten Klänge mit Klangschalen und selbst zugeschnittenen Rohren und Metallzungen. Wir lernten Obertöne und Resonanzen kennen und wie man durch 'Oktavieren' Tönen in Farben und Bewegungen in Töne 'umrechnet'... In vorliegendem zweiten Teil der 'Schwingungen' beschäftigen wir uns mit (sichtbarem) Licht und somit letztlich mit Farben: 'Weißes' Licht gibt es eigentlich (sagt der Physiker) nicht, es besteht aus farbigem Licht - den Regenbogenfarben - dem eigentlichen Thema dieses zweiten Teils.

In diesem zweiten Teil gibt es Anleitungen zum Bau mit einfachen Mitteln eines 'Regenbogenhauses', eines 'Regenbogen-Kaleidoskops' und von 'Regenbogen-Rohren' (Prinzip: Reflexionsgitter). Dann untersuchen wir die 'Qualität' von Lichtquellen (Sonne, Glühlampen, LED-Leuchten, 'Energiesparlampen') mit Hilfe eines selbst gebauten Spektroskops (Prinzip: Transmissionsgitter). Weiter geht es mit dem Bau von kleinen LED-Leuchten und wir lernen die Art der Farben (Farbzusammensetzungen) von Leuchtdioden kennen. Anschließend experimentieren wir mit Farbscheiben und Farbsternen, die beim Drehen ihre Farben 'mischen'. Dann verwandeln wir Musik in Lichtimpulse und die wieder zurück in Musik ('Lichtmusik') und wir machen das geheime Flackern und Flimmern von Lampen hörbar ('Lichtflimmern') - wer will kann dafür sogar einen kleinen Verstärker selber bauen. Langeweile kommt bestimmt nicht auf und wer es mit der Theorie 'nicht so hat', liest einfach nicht das ausführliche Kapitel 'Spannendes zu Licht' im Anhang 1.

Zielgruppe dieser Spiele und Experimente sind Kinder und Jugendliche ab 10 Jahre und Erwachsene, die als Eltern mit ihren Kindern spielen - und selbst dabei Spaß haben wollen - bzw. die als Betreuer/innen in Kita und Hort zum Thema Licht und Farbe mit Kindern basteln und experimentieren wollen. Die meisten der eingesetzten Materialien sind leicht zu beschaffen (Haushalt, Baumarkt, Bürobedarf) - so werden 'ausgediente' CDs statt teurer Transmissons- bzw. Reflexionsgitter eingesetzt. Und die wenigen elektronischen Teile - wie z.B. Leuchtdioden - können problemlos über den Internet-Versandhandel bezogen werden - siehe Anhang 5: Materialliste.

Voranmerkung zu den Spielen dieser Ausgabe:

Als Ersatz teurer optischer Gitter werden in den folgenden ersten Spielen und Experimenten CD-Scheiben - am besten bereits 'beschriftete' bzw. bespielte - eingesetzt: Um Licht an optischen Gittern zu beugen, müssen die periodischen Gitterstrukturen zwischen 0.5 und 10 um (Mikrometer*) liegen. Die Spurenabstände auf CD's betragen 1.6 um - sie sind zur Lichtbeugung zwischen 400 nm (violett) und 700 nm (rot) geeignet (nm: Nanometer**).

* Mikrometer (um): Millionstel Meter (1/1000000 m)

** Nanometer (nm): Milliardstel Meter (1/1000000000 m)

Wenn du mehr über optische Gitter wissen willst, lies nach z.B. bei Wikipedia 'Optisches Gitter'.

 

'Echte' Regenbögen: Wenn du etwas über 'echte' Regenbögen erfahren und mit ihnen experimentieren willst, lies nach bei: Walter Lewin 'Es funktioniert - Vom Vergnügen endlich Physik zu verstehen' (Knaus-Verlag 2011), S. 118 - 139. Oder suche seine 'Regenbogenvorlesung' auf im Internet: http://ocw.mit.edu/courses/physics/8-03-physics-iii-vibrations-and-waves-fall-2004/video-lectures/lecture-22/.