*** Jump to English version ***
Exoplaneten entdecken mit der Transitmethode
Dieses Experiment beschäftigt sich mit der Frage, wie Exoplaneten gefunden werden können. Dazu lassen die Schüler einen „Planeten“ um einen Stern rotieren und untersuchen die Lichtkurve. Sie lernen, warum Exoplaneten auf diese Weise „entdeckt“ werden können und welche Eigenschaften eines Exoplaneten aus der Lichtkurve abgeleitet werden können (Küpper, Spicker & Schadschneider, 2020). Das phyphox-Experiment berechnet als optische Stoppuhr automatisch die Transittiefe, -dauer und die Dauer eines Jahres. Außerdem wird die Lichtkurve in Echtzeit angezeigt.
Eine ausführliche Beschreibung wie die Transitmethode im Unterricht umgesetzt/thematisiert werden kann steht hier zur Verfügung: https://astro-lab.app/transitmethode-im-unterricht
Übersicht
- Jahrgangsstufe: 7-10
- Unterrichtsfach: Physik, Naturwissenschaften
- Methode: Schülerexperiment
- Dauer: variabel.
- DIY: möglich.
- Verfügbar für: Android // iOS nur mit externem Lichtsensor
Motivation
Einkaufsliste / benötigte Materialien
- Kugelleuchte (z.B. Gartenleuchte)
- Styroporkugel
- Zahnstocher
- 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.
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
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 (Küpper, Spicker & Schadschneider, submitted).
phyphox-Experimente
Experimentsammlung: zu phyphox hinzufügen
Alternative mit Solarzelle und Bluetooth Multimeter
Beispiel: DIY-Transitexperiment mit Arduino, iPad und phyphox
Detecting exoplanets with the transit-method
This experiment deals with the question how exoplanets can be found. For this purpose, students will rotate a “planet” around a star and study the light curve. They learn why exoplanets can be “detected” that way and which properties of an exoplanet can be deduced from the light curve (Küpper, Spicker & Schadschneider, 2020). The phyphox experiment, as an optical stopwatch, automatically calculates the transit depth, duration and the duration of a year. Furthermore, the light curve is displayed in real time.
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
Shopping list / materials needed
- lightsource (e.g. garden light)
- Styrofoam ball
- Toothpick
- 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.
The toothpick is inserted into the Styrofoam ball. Now the ball is moved around the lamp (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
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
Experiments collection: add to phyphox
- phyphox-Files (zip)