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NEU (07.06.2009): Version 1.2 veröffentlicht!
Kurzbeschreibung:
Wenn man in der Schule etwas über Polarlichter lernt erfährt man meist, dass sie durch Ionen des Sonnenwinds entstehen, die sich auf Spiralbahnen um die Magnetfeldlinien der Erde auf die Atmosphäre zu bewegen. Kollidiert ein Ion mit einem Luftteilchen aus der Erdatmosphäre, so kann dies in einen angeregten Zustand gelangen. Beim Rückfall in den Grundzustand werden Photonen im sichtbaren Bereich abgegeben - so entstehen die Leuchterscheinungen.
Die Bahnen, welche die Teilchen im inhomogenen Magnetfeld der Erde beschreiben, sind dabei jedoch oft nur schlecht nachvollziehbar. Um sie veranschaulichen zu können, habe ich im Rahmen meiner Facharbeit ein Simulationsprogramm für die Bewegungen von geladenen Teilchen in elektrischen und magnetischen Feldern geschrieben. Die Bahnen der Teilchen im Erdmagnetfeld sind dabei nur ein Spezialfall; das Programm lässt sich auch für andere Versuchsanordnungen einsetzen, die man aus der Schule kennt, wie z.B. Plattenkondensatoren oder dem Wien-Geschwindigkeitsfilter.
Es können auch im Programm selbst neue Versuchsanordnungen erstellt werden. Die Hauptzielgruppen des Programms sind Physiklehrer, die es zur Veranschaulichung im Unterricht einsetzen wollen, und interessierte Schüler.
Screenshots:
Simulation des Entstehungsmechanismuses von Polarlichtern
Simulation eines Wien-Geschwindigkeitsfilters
Download:
-> zum Download ("simulation program" und "example scenes" herunterladen!)
Dem Programm liegt der schriftliche Teil der Facharbeit als pdf bei; darin wird die Bedienung des Programms kurz beschrieben.
Bei Feedback, technischen Problemen o.ä: Mail an tom.schoepsgooglemailcom (fehlende Zeichen ergänzen).
Gerne nehme ich auch selbst erstellte Szenendateien ins Programm auf.
Versionen:
Version 1.2 (07.06.2009)
+ Neuer Objekttyp "Plattenkondensator", der (technisch gesehen) ein elektrisches Feld und zwei Begrenzungsquader zusammenfasst
+ Die elektrische und magnetische Feldstärke und die Spannung an einem Plattenkondensator können nun durch (Co)sinus-, Sägezahn- und Rechteckskurven variiert werden; neue Beispielszenen dazu
Version 1.1 (15.03.2009)
+ Auftreffpunkte von Ionen an Quadern oder dem Erdmodell werden nun dargestellt. Mit der neuen Objekteigenschaft "Treffer zeigen" kann dieses Verhalten auch deaktiviert werden
+ Neue Beispielszene: Massenspektrometer.scene zeigt ein Massenspektrometer nach Thomson
* Achsenausgerichtete Kamerapositionen werden nun richtig geladen (zuvor wurde die Kameraposition in dem Fall am Ursprung gespiegelt)
Version 1.0 (11.03.2009)
+ Erstveröffentlichung
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