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| Erklärung des Regenbogens
RAINBOW ist ein Simulationsprogramm zur Erklärung des Regenbogens auf der Grundlage der geometrischen Optik. Es umfasst vier Programmteile.
Strahlengang: Die Strahlengänge für einzelne, einfarbige Lichtstrahlen beim Auftreffen auf einen Regentropfen werden gezeichnet und die Reflexion und Brechung an den Grenzflächen wird gezeigt.
Spektralzerlegung: Demonstration der Zerlegung weißen Lichts in die Spektralfarben beim Auftreffen auf einen Wassertropfen.
Regenbogenwinkel: Der Strahlenverlauf eines Bündels parallel einfallender einfarbiger Lichtstrahlen auf einen Regentropfen wird gezeichnet. Die austretenden Lichtstrahlen werden in der Nähe eines Grenzstrahls gebündelt.
Regenbogen: Animation zur Erklärung des Zustandekommens der Bogenform. |
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| Heliozentrisches und geozentrisches Weltbild
KOPERNIKUS ist ein Programm zur Gegenüberstellung von ptolemäischem und kopernikanischem Weltbild. Mathematisch stehen sich das geozentrische und das heliozentrische System gleichwertig gegenüber. Allerdings zeigt sich das kopernikanische Weltbild im Sinne einer möglichst einfachen physikalischen Beschreibung überlegen. Dies soll das vorliegende Programm durch Simulation verdeutlichen.
Die Positionen von drei Planeten, die eine Zentralmasse umkreisen, werden laufend berechnet. Im linken Fenster werden die Positionen relativ zu der ruhenden Zentralmasse dargestellt (heliozentrisches System). Synchron dazu werden im rechten Fenster die Positionen relativ zu der des innersten und als ruhend angenommenen Planeten (man denke sich die Erde) als geozentrisches System gezeichnet. |
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| Wellenausbreitung und Wärmeleitung
Das Programm simuliert die Wellenausbreitung und Wärmeleitung in zweidimensionalen Medien. Der Anwender kann dabei die Struktur des Mediums, die Art der Ränder und Ausgangssituationen festlegen. So können z. B. Spalte festgelegt oder ein Übergang zwischen zwei unterschiedlichen Medien ausgewählt werden. Das Programm bietet die Möglichkeit, aufeinanderfolgende Bildsequenzen zu erstellen, zu speichern und als ´Computerfilme´ sowohl vorwärts als auch rückwärts und in Zeitlupe ablaufen zu lassen. Die bei den üblichen Experimenten in der Wellenwanne beobachteten Phänomene können somit auf einer anderen Ebene verdeutlicht und erklärt werden. |
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| Beugung und Interferenz an Spalt und Gitter
BEND ist ein Programm zur Berechnung und Darstellung von Intensitätsverteilungen beim Einfach- und Mehrfachspalt. Die Anzahl der Spalte, die Spaltbreite und der Abstand der Spaltmitten kann festgelegt werden. Zusätzlich lassen sich die Wellenlänge des auftreffenden Lichts und die Anzahl der sich überlagernden Wellenzüge eingeben.
Dargestellt werden bis zu vier verschiedene Intensitätsverteilungen in Abhängigkeit vom Ablenkungswinkel. In einem weiteren Fenster kann für jeden Ablenkungswinkel die vektorielle Addition der Einzelamplituden angezeigt werden.
Mit kurzer Bedienungsanleitung im ASCII-Format. |
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| Felder elektrischer Ladungen
Der Raum in der Umgebung von elektrischen Ladungen lässt sich mit verschiedenen Mitteln beschreiben. Die anschaulichsten sind graphische Darstellungen durch ein Richtungsfeld, durch Feldlinien, Äquipotentiallinien oder durch ein Potentialgebirge. Zur Veranschaulichung von elektrischen Feldern bietet das Programm verschiedene Darstellungen an und ermöglicht darüber hinaus auch Überlagerungen (z. B. Potentiallinien und Feldlinien, Richtungsfeld und Feldlinien, Potentialdifferenzen). Fast beliebige Ladungskonfigurationen in einer Ebene können auf einfache Art erzeugt und untersucht werden. Dabei wird auch aufzeigbar, wie sich ein elektrisches Feld ändert, wenn eine weitere Ladung in die Betrachtungen einbezogen wird. |
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| Das Programm LEBEN errechnet die wahrscheinliche Lebenserwartung nach dem Motto ´Sag mir wie Du lebst, und ich sage Dir, wie lange Du lebst´ - selbstverständlich nur nach statistischen Berechnungen und ohne jede Gewähr. Es stellt dazu Fragen, die jeweils mit Ja oder Nein beantwortet werden können. Eine Vergröberung des Ergebnisses ist gegeben durch das jeweilige Runden auf ganze Jahre und natürlich durch die Beschränkung auf Ja/Nein-Antworten. |
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| Veranschaulichung des Zweitaktmotors
Schematische Darstellung der Takte, Teile des Motors erkennen und benennen.
Veranschaulichung des Viertaktmotors
Schematische Darstellung der Takte, Teile des Motors erkennen und benennen. |