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„Sternenflecke“ mit den Lichtkurven von Exoplaneten finden
Im Jahr 2003 hat Silva eine Möglichkeit vorgeschlagen mit Hilfe der Lichtkurve von Exoplaneten Sternenflecken gefunden werden können. Dieses Experiment beschäftigt sich genau mit dieser Methode. Dazu lassen die Schüler:innen einen „Planeten“ um einen „Stern“ (mit einem „Sternenfleck“) rotieren und untersuchen den Einfluss auf die Lichtkurve.
Übersicht
- Jahrgangsstufe: 7-10
- Unterrichtsfach: Physik, Naturwissenschaften
- Methode: Schülerexperiment
- Dauer: variabel.
- DIY: möglich.
- Verfügbar für: Android // iOS nur mit externem Lichtsensor
Einkaufsliste / benötigte Materialien:
- Kugelleuchte (z.B. Gartenleuchte)
- Styroporkugel
- Zahnstocher
- Smartphone // bei Apple-Produkten ist ein zusätzlicher Lichtsensor nötig
- Befestigung Smartphone
- Schere
- Klebezettel
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. Aus einem Klebezettel wird ein kleiner Kreis ausgeschnitten. Der Kreis wird auf die Kugelleuchte geklebt.
Achtung: Teste vorher wie warm die Kugelleuchte wird! Wenn die Kugelleuchte heiß wird, kannst du das Experiment leider nicht durchführen!
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 Transit-Modul bei phyphox geöffnet.
Der Zahnstocher wird in die Styroporkugel gesteckt. Nun wird die Kugel (mit der Hand am Zahnstocher) so um die Lampe bewegt, dass die Kugel in periodischen Abständen immer wieder am Lichtsensor vorbeikommt.
Video der Durchführung:
Beispiel Lichtkurve:
Alternative(n):
Es bietet sich an die Bewegung des „Exoplaneten“ vor dem „Stern“ (mit „Sternfleck“) mit einem zweiten Smartphone zu filmen. Wenn Messung und Video synchronisiert werden, kann dies das Verständnis der Lichtkurve erleichtern.
phyphox-Experimente
Literatur:
Silva, A.V.R. (2003). Method for Spot Detection on Solar-like Stars, The Astrophysical Journal, 585(2), L147-L150. https://doi.org/10.1086/374324
Detecting star spots with the exoplanet lightcurve
In 2003, Silva proposed a way to find spots at stars using the light curve of exoplanets. This experiment deals with this method. The students rotate a „planet“ around a „star“ (with a „spot“) and investigate the influence on the light curve.
Overview:
- Grades: 7-10
- Subject: Physics, natural sciences
- Method: Student experiment
- Duration: variable.
- DIY: possible.
- Available for: Android // iOS only with external light-sensor
Shopping list / materials needed:
- lightsource (e.g. garden light)
- Styrofoam ball
- Toothpick
- Smartphone // Apple products require an additional light sensor
- Smartphone mount
- scissor
- post-it
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. A small circle is cut out of a post-it. The circle is placed at the garden light’s surface.
Attention: Test before starting the experiment if the the garden light gets hot! If so, unfortunately you can’t do the experiment!
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.
The toothpick is inserted into the Styrofoam ball. Now the ball is rotatet around the lightsource (with the hand on the toothpick) in such a way that the ball passes the light sensor again and again at periodic intervals.
Video of the experimental procedure:
Example Lightcurve:
Alternative(s):
For the evaluation, it makes sense to additionally measure the movement of the polystyrene sphere from the point of view of the light sensor.
phyphox-Experiments
References:
Silva, A.V.R. (2003). Method for Spot Detection on Solar-like Stars, The Astrophysical Journal, 585(2), L147-L150. https://doi.org/10.1086/374324