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Rückstrahlvermögen eines Exoplaneten

Selbst wenn sich ein Exoplanet in der Habitablen Zone (= lebensfreundliche Zone) um einen Stern herum befindet, bedeutet dies nicht, dass auch tatsächlich entsprechende Temperaturen auf seiner Oberfläche vorliegen. Auch die Oberfläche des Planeten bzw. das sogenannte Rückstrahlvermögen spielen eine entscheidende Rolle. Aber wie findet man die Oberflächenbeschaffenheit eines Exoplaneten heraus?

Übersicht

  • Jahrgangsstufe: 7-10
  • Unterrichtsfach: Physik, Naturwissenschaften
  • Methode: Schülerexperiment
  • Dauer: variabel.
  • DIY: möglich.
  • Verfügbar für: Android // iOS nur mit externem Lichtsensor

Motivation

  • Einstieg über die oben genannten Fakten zu Exoplaneten.
  • Mondphasen
  • Phasengestalt der inneren Planeten in unserem Sonnensystem

Einkaufsliste / benötigte Materialien

  • Kugelleuchte (z.B. Gartenleuchte)
  • Christbaumkugel 
  • Aufhängung Christbaumkugel
  • Smartphone // bei Apple-Produkten ist ein zusätzlicher Lichtsensor nötig
  • Befestigung Smartphone

Die genannten Materialien sind exemplarisch und stellen nur eine Auswahl möglicher Gegenstände dar.

Versuchsaufbau und -Durchführung

Die Kugelleuchte wird in die Mitte eines Tischs gestellt. Das Smartphone wird so aufgestellt, dass der Lichtsensor in Richtung Lampe zeigt. Bei Verwendung von Apple-Produkten ist der externe Lichtsensor ebenso auf diese Weise aufzustellen. Über den QR-Code wird das entsprechende Modul bei phyphox geöffnet.

Nun wird die Christbaumkugel (mit der Hand an der Aufhängung) so um die Lampe bewegt, dass die Kugel in periodischen Abständen immer wieder am Lichtsensor vorbeikommt.

Video der Durchführung

Alternative(n):

Die Bewegung der Kugel mit der Hand erzeugt in der Regel keine periodische Bewegung. Wenn ein Motor vorhanden ist, sollte die Kugel mit dem Motor um die Lampe bewegt werden.

phyphox-Experiment

Android
iOS + Android (w/ SensorTag)

Smartphone: astro-lab.app/phyphox/albedo.phyphox

SensorTag: astro-lab.app/phyphox/albedo_sensortag.phyphox


Albedo of an exoplanet

Even if an exoplanet is located in the Habitable Zone (= life-friendly zone) around a star, this does not mean that there are actually corresponding temperatures on its surface. The surface of the planet or the so-called reflectivity also plays a decisive role. But how do you find out the surface properties of an exoplanet?

Overview

  • Grades: 7-10
  • Subject: Physics, natural sciences
  • Method: Student experiment
  • Duration: variable.
  • DIY: possible.
  • Available for: Android // iOS only with external light-sensor

Motivation

  • Above mentioned facts
  • Moon phases
  • Phasing of the inner planets of our solar system

Shopping list / materials needed

  • lightsource (e.g. garden light)
  • Christmas tree ball 
  • Suspension of a Christmas tree ball
  • Smartphone // Apple products require an additional light sensor
  • Fastening smartphone

The materials mentioned are exemplary and represent only a selection of possible items.

Experimental set-up and procedure

The lamp is placed in the middle of a table. The smartphone is placed so that the light sensor points towards the lamp. When using Apple products, the external light sensor must also be set up in this way. The corresponding module at phyphox is opened via the QR code.

Now the Christmas tree ball is moved around the lamp (with the hand on the suspension) in such a way that the ball passes the light sensor again and again at periodic intervals.

Video of the experimental procedure

Alternative(s)

Moving the ball by hand does not produce a periodic movement. If a motor is available, the ball should be moved around the lamp with this motor (cp. Küpper, Spicker & Schadschneider, submitted).

phyphox-Experiments

Android
iOS + Android (w/ SensorTag)