Unterrichtsmaterial: Filme Physik

Was ist Licht? Auf den Spuren eines Phänomens. Die Glühbirne und ihre Nachfolger - warum es so schwer ist, das richtige Licht zu finden. Überraschende Ergebnisse mit LED-Lichtkonzepten im Münchner Lenbachhaus und in der Regensburger Altstadt. Leuchtende Flächen und Fenster - organische Leuchtdioden machen es möglich. Licht für das Leben: Krebstumore können mit molekularer Bildgebung und Phasenkontrastverfahren früher erkannt werden. Revolution der Produktionsprozesse: 3D Druck mit Licht. Die künstlerische Seite des Lichts: Medienkünstler Mischa Kuball, das Internationale Lichtkunstzentrum in Unna und Lightpaintings von Lichtfaktor aus...hier weiterlesen

Produktion: 2013

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Die thermische und die elektrische Leitfähigkeit sind Stoffeigenschaften. Der Film demonstriert die thermische Leitfähigkeit anhand eines Beispiels und eines Versuchs. Es wird erklärt, dass die Wärme durch die Bewegungen der Teilchen im Stoff weitergegeben wird und dass das bei einigen Stoffen sehr schnell und bei anderen kaum funktioniert. Die Geschwindigkeit definiert die Güte des thermischen Leiters. Die elektrische Leitfähigkeit verschiedener Stoffe kommt unterschiedlich zustande. Liegen in Feststoffen frei bewegliche Elektronen vor, wandern sie bei angelegter Spannung in Richtung des Pluspols. In Lösungen dagegen sind es die Ionen, die zu jeweiligen...hier weiterlesen

Produktion: 2014

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Wer schneller arbeitet, muss dafür mehr Energie aufwenden. Die Leistung ist ein Maß für die Arbeitsgeschwindigkeit. Sie wird gemessen in Energieübertragung pro Zeiteinheit. Ihre Einheit wird in Watt angegeben. Ein Watt ist die Leistung, mit der ein Gegenstand mit der Gewichtskraft von einem Newtonmeter innerhalb einer Sekunde einen Meter angehoben werden kann. Ein Newtonmeter pro Sekunde entspricht also einem Watt. Mit dem Watt als Einheit der Leistung kann die mechanische Leistung mit der thermischen und der elektrischen Leistung verglichen werden. Sie sind ineinander umwandelbar. Ein Generator etwa verwandelt mechanische in elektrische Energie, ein Elektromotor dag...hier weiterlesen

Produktion: 2018

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Laser werden für viele Anwendungen im Alltag genutzt, etwa zum Lesen von DVDs und CDs, zum genauen Messen von Entfernungen und Geschwindigkeiten, zum Operieren oder zum Durchtrennen von Metall. Eine der eindrucksvollsten Messungen mit einem Laser war die der Entfernung zwischen Erde und Mond. Der Film erklärt die Zusammensetzung des Kunstwortes "Laser" und erläutert anhand des ersten Lasers von 1960 den Aufbau und die Funktionsweise eines solchen Geräts. Jeder Laser besteht aus einem aktiven Medium, einer Pumpe und einem Resonator in Form zweier paralleler Spiegel. In modernen Lasern wird als Medium häufig ein Gas wie CO2 eingesetzt, während die Energie, die ...hier weiterlesen

Produktion: 2019

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Viele Dinge des täglichen Lebens bestehen aus Kunststoffen, die auch als Polymere bezeichnet werden. Was sind Monomere? Wie verbinden sie sich zu einer Polymerkette? Die drei weltweit am meisten produzierten Kunststoffe Polyethylen, Polypropylen und Polyvinylchlorid werden vorgestellt. Wie kommt es, dass beim Polyethylen Stoffe mit verschiedenen Dichten produziert werden können? Um die unterschiedlichen Schmelzpunkte von PE, PP und PVC zu erklären, ist ein Blick auf die molekulare Ebene nötig. Es wird anschaulich aufgezeigt, warum sich Autoreifen und Seile für Bungeespringer sehr unterschiedlich verhalten. Welche Kräfte geben den Kunststoffen ihre Eigenschaft...hier weiterlesen

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Wirkt eine Kraft auf einen Gegenstand, kann dieser dadurch bewegt, verformt oder zerstört werden. Die Kräfte werden unterschieden in die Berührung, die Erdanziehungskraft und die Gravitation. Die Stärke der Reaktion richtet sich nach der Stärke der einwirkenden Kraft. Der Film stellt die Spiralfeder mit Skala als einen in der Physik eingesetzten Kraftmesser vor und nennt die Maßeinheit, in der Kraft gemessen wird: Ein Newton ist die Kraft, die man braucht, um einen Gegenstand, der ein Kilogramm schwer ist, auf eine Geschwindigkeit von einem Meter pro Sekunde zu beschleunigen. Diese Kraft hat eine Richtung und ist daher eine vektorielle Größe. Um d...hier weiterlesen

Produktion: 2013

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Der Kondensator ist ein passives Bauelement, das Spannungen speichern kann. Man setzt ihn in vielen elektronischen Schaltungen ein. Der Aufbau eines Kondensators wird erklärt: Zwei Elektroden werden nahe nebeneinander angebracht und getrennt durch ein sogenanntes Dielektrikum. Angeschlossen an eine Gleichstromquelle lädt sich eine der Elektroden positiv und die andere negativ auf. Nach der Entfernung der Spannungsquelle bleiben die Ladungen erhalten. Je höher beim Aufladen die Ladung im Kondensator ist, desto schwächer fließt der Strom, weil der Widerstand wächst. Schließt man Wechselstrom an, entlädt sich der Kondensator und lädt sich neu mi...hier weiterlesen

Produktion: 2014

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Zu Beginn ihrer zivilen Nutzung in den 1960er Jahre war Kernkraft in Deutschland gesellschaftlich weitgehend akzeptiert. Sie wurde als sichere, wirtschaftliche und umweltfreundliche Form der Energiegewinnung betrachtet. Nach der Ölkrise 1973 wurde der Bau neuer Kernkraftwerke vorangetrieben. Beim geplanten Bau des Kraftwerks in Wyhl kam es 1975 zu ersten großen Bürgerprotesten gegen Atomkraft, die ihre Höhepunkte in den 80-er Jahren erreichten. Bei einer Demonstration gegen den Bau der Wiederaufarbeitungsanlage Wackersdorf versammelten sich 1988 mehr als 100.000 Menschen - ein Jahr später wurde der Bau eingestellt. 2000 einigten sich die Bundesregierung und die E...hier weiterlesen

Produktion: 2009

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Diese didaktische DVD beleuchtet die Grundlagen der Stromerzeugung, den Aufbau und die Funktion eines Kernkraftwerks und stellt diese Form der Stromerzeugung und einige ihrer Alternativen in das bedeutende, weitreichende Umfeld von globaler Erwärmung und Klimawandel. 'Kernenergie und Klimawandel' soll nicht nur dem interessanten und altersgerechten Erwerb von audio-visuellen Informationen zu einem sehr aktuellen, gesellschaftlich wie wissenschaftlich-technisch enorm weitreichenden Thema dienen, sie soll weit darüber hinaus zum Nachdenken und Fragen, zu Diskussion und positionierter Handlung anregen. Im Kaufpreis dieses Films ist pädagogisches Begleitmaterial enthalten. Nac...hier weiterlesen

Produktion: 2010

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Die Sonne ermöglicht das Leben auf der Erde. Sie liefert Licht, Wärme und Energie. Auch unsere Zeitrechnung orientiert sich an ihr. Die Sonne ist das zentrale Element um das sich alles dreht. Anschauliche Animationen erklären das Zusammenspiel von Sonne und Erde, wie lange ein Tag andauert und warum ein Jahr aus 365 Tagen besteht. Die Erde bewegt sich um die Sonne auf einer elliptischen Bahn mit geneigter Achse. Der Neigungswinkel der Erdachse ist auch Ursache für die Jahreszeiten und die unterschiedlichen Klimazonen auf der Erde. Die Jahreszeiten bestimmen das Leben von Pflanzen und Tieren. Im Frühling bilden sich Blätter für die Fotosynthese, die im He...hier weiterlesen

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Das Standardmodell der Elementarteilchenphysik ist ein nützliches Hilfsmittel, allerdings fehlt hier den Teilchen die Masse. Der Film erklärt, dass masselose Teilchen sich mit Lichtgeschwindigkeit durch den Raum bewegen würden. Sie wären zu schnell, um sich zu verbinden und Atomkerne zu bilden. Stimmte das Modell also, gäbe es keine Körper, weder lebendig noch unbelebt. Um dieses Problem zu lösen, stellte der Physiker Higgs die These auf, dass der Raum nicht leer sei: Ihn fülle eine Art zähes Feld aus, das auf die umherfliegenden Teilchen eine verschieden stark bremsende Wirkung ausübt. Die entstehende Trägheit entspricht der Masse der Teilchen. Durch diese Verlangsamung haben die Kräfte ...hier weiterlesen

Produktion: 2014

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Ein Hebel ist ein starrer Stab, der sich um einen festen Punkt drehen kann und als mechanischer Kraftwandler fungiert. Der Teil zwischen dem Drehpunkt und dem Krafteinwirkungspunkt heißt Kraftarm. Wirken auf beide Kraftarme dieselben Kräfte, ist der Hebel ausgeglichen. Greifen unterschiedliche Kräfte an, müssen die Kraftarme für einen Ausgleich verschieden lang sein.Der Film zeigt, wie Hebel als einfache Maschinen funktionieren. Er erklärt das Hebelgesetz und verdeutlicht, dass bei einem doppelt so langen Kraftarm nur die Hälfte der Energie gebraucht wird. Es werden Beispiele für Hebel im Alltag gegeben: Einarmige Hebel etwa sind Schubkarren, einar...hier weiterlesen

Produktion: 2013

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Der Film stellt komplexe Elektronenröhren anhand des Beispiels der Triode vor. Er zeigt, dass sie aus der Diode entwickelt wurde, indem eine weitere Elektrode in Gitterform hinzugefügt wurde. Sie sorgte für neue Verwendungsmöglichkeiten: Die ersten Trioden wurden entwickelt, um die schwachen Spannungsschwankungen früher Telefone zu verstärken. Sie funktionieren also als Verstärker.Um die Leistung der Triode zu steigern, wurden zwei weitere Gitter hinzugefügt, sodass daraus eine Pentode wurde. Heute werden in den meisten Bereichen Transistoren statt Trioden verwendet, da sie minimiert werden können und sowohl günstiger als auch haltbarer si...hier weiterlesen

Produktion: 2015

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Das Bauteil, das am häufigsten in elektronischen Geräten eingesetzt wird, ist der Transistor. Die Pläne dafür gab es schon 1925, doch es sollte bis in die 40er Jahre dauern, bis der erste Transistor gebaut wurde: Statt einer Halbleiterdiode mit P-N-Grenzschicht wurde nun eine N-P-N-Grenzschicht verwendet. Diese Doppeldioden ließen einen Stromfluss in eine der beiden Sperrrichtungen zu und wurden zur Basis aller heutigen elektronischen Schaltungen.Der Film erläutert, dass Transistoren ohne mechanischen Einfluss zum Schalten und Verstärken von elektronischen Signalen dienen. Es wird gezeigt, wie das funktioniert, und die rasante Entwicklung wird betrachte...hier weiterlesen

Produktion: 2015

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Verschiedene Formen von Halbleitern sind überall um uns herum, ohne dass wir sie wahrnehmen. Der Film stellt den Thyristor und den Triac, den Fotohalbleiter und die LED (Leuchtdiode) vor. Es werden ihr Aufbau und ihre Hauptaufgaben beschrieben. Der Thyristor hat zwei Arbeitszustände. Wird Strom weitergeleitet, spricht man davon, dass er gezündet hat. Wird der Thyristor gelöscht, stoppt die Weiterleitung.Die Triac, also die Triode für Wechselstrom, wird benutzt, um Leuchten zu dimmen. Im Film wird erklärt, wie das funktioniert. Wird der Stromfluss statt durch Spannung durch einfallendes Licht reguliert, ist von Fotodioden die Rede. Sie setzen Licht in elektris...hier weiterlesen

Produktion: 2015

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Der Film erzählt die Geschichte von der Röhrendiode bis zur modernen Halbleiterdiode. Es wird gezeigt, dass Strom fließt, wenn man an eine Elektrode gegenüber dem Glühfaden in einer Glühlampe eine positive Spannung anlegt. Das rührt daher, dass der Glühfaden negativ geladene Elektronen aussendet, die von der Anode, also der positiv geladenen Elektrode, angezogen werden. Da der Strom nur in eine Richtung fließt, handelt es sich um einen Halbleiter.Durch die Dotierung, also die geplante Verschmutzung eines hochreinen Stoffes wie Silicium, kann man auf den unpraktischen Glühfaden verzichten. Der Film zeigt, wie die Dotierung funktioniert, u...hier weiterlesen

Produktion: 2015

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Bei der elektronischen Leitfähigkeit wird wie bei der Wärmeleitfähigkeit zwischen Leitern und Nichtleitern unterschieden. Der Film erklärt, wie elektrische Spannung in einem Stoff weitergegeben wird: Stoffe, deren Atome elektrisch geladene und relativ frei bewegliche Valenzelektronen aufweisen, sind gute Leiter. Stoffe, bei denen die Elektronen fest an die Atomkerne gebunden sind, leiten keine elektrische Energie. Sie sind Isolatoren.Es gibt aber auch sogenannte Halbleiter, die in verschiedenen Zuständen die Eigenschaften von Leitern und Nichtleitern aufweisen können. Der Film führt Silicium als Beispiel an, dessen Elektronen ab einer Temperatur von etwa...hier weiterlesen

Produktion: 2014

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Wo bleibt der Sound, wo das Abenteuer? Und dann die Batterie, immer die Batterie: zu schwer das Ding, zu teuer, zu schwach und zu kurzlebig. Es hatte alles so gut begonnen, und selbst Edison gab dem Elektroantrieb die bessere Chance als dem Verbrennungsmotor. Über 100 Jahre später stürzt sich die ganze Autoindustrie mit Inbrunst auf das Elektromobil. Warum erst jetzt? Oder geht es weiter, das grosse Warten auf die Wunderbatterie? NZZ Format auf den Spuren der elektrobetriebenen und leisen Strassenkutschen und Ärztewagen, der ersten Porsche-Konstruktionen, des Oma Duck Mobils, der wuchtigen und wendigen Nutzfahrzeuge und der englischen Milk Floats für die tägl...hier weiterlesen

Produktion: 2010

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Als Grenzgänger zwischen Wissenschaft, Wirtschaft und Öffentlichkeit plädiert der Physiker und Heisenberg-Nachfolger HANS PETER DÜRR nicht nur für eine neue Ethik in den Naturwissenschaften, sondern er greift Themen auf, die unsere globale Situation in einem veränderten Licht erscheinen lassen. Die zweckfreie Grundlagenforschung drängte er zurück zugunsten einer praktisch orientierten Erforschung der Überlebensfragen der Menschheit. Unser Umgang mit der Natur ist von krassen Widersprüchen gezeichnet: Hier wird an der Neuerfindung des Lebewesens genetisch gearbeitet, dort für den Schutz der gefährdeten Natur gekämpft. Zum ein...hier weiterlesen

Produktion: 1997

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Und das Rennen zum Mond Historisches Filmmaterial und einfache Bahngrafiken lassen die Geschichte der Raumfahrt von den bescheidenen Anfängen, den ersten großen Erfolgen der UdSSR, dem energischen Nachziehen der USA, bis zur detailliert geschilderten, ersten bemannten Mondlandung 1969, eindrucksvoll nacherleben. Inhaltsschwerpunkte:- Ziolkowskij- Goddart- Oberth, von Braun (A4/V2, Saturn 5)- Interkontinentalraketen- Trägerraketen- Sputnik- Gagarin (Wostok 1, erster Mensch im All)- Tereschkowa (Wostok 6, erste Frau im All)- Leonow (Woschod 2, erster Außenbordaufenthalt)- Komarow (Sojus 1)- J. F. Kennedy- Gemini-und Apollo- Programm- detailliert: erste bemannte Mondla...hier weiterlesen

Produktion: 2007

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Die konvexe Wölbung eines Teelöffels verzerrt das Spiegelbild. Ist die Wölbung konkav, ist das Bild nicht nur verzerrt, sondern steht auch noch auf dem Kopf. Im Krümmungsmittelpunkt ist zwar auch bei Hohlspiegeln der Einfallswinkel der Strahlen auch gleich der Ausfallswinkel, gleichzeitig werden sie aber durch den Brennpunkt konzentriert und reflektiert. Die Strahlen laufen also parallel zur optischen Achse. Brennpunkt und Krümmungsmittelpunkt beim Wölbspiegel liegen hinter dem Spiegel. Der Brennpunkt scheint hier der Ausgangspunkt der achsenparallelen Strahlen. Der Film erläutert die Reflexionsgesetze und erklärt, wieso Verzerrungen auftreten. Der Brennpunkt wird definiert, die Berechnun...hier weiterlesen

Produktion: 2013

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Die Auswirkungen von Elektrosmog auf den Menschen sind regelmäßig ein Thema in den Medien. Diese Produktion erklärt zunächst, was man unter Elektrosmog versteht und geht dann auf die Grundprinzipien der naturwissenschaftlichen Forschung ein. Anhand des Beispiels Elektrosmog wird gezeigt, wie Wissenschaftler vorgehen, um eine Forschungsfrage beantworten zu können. Beim Forschungsgegenstand Mensch ergeben sich jedoch Probleme, da Experimente, die Menschen gefährden könnten, ethisch nicht vertretbar sind. Der Film gibt einen Einblick in die naturwissenschaftliche Denk- und Arbeitsweise, stellt verschiedene Studiendesigns vor und geht auf Probleme ein, die ...hier weiterlesen

Produktion: 2019

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Bibliothek der Sachgeschichten - Wie macht man eigentlich Cornflakes? Wie kommt die ganze Birne in Vaters Schnapsflasche? Wie funktioniert eine Feuerwehrwehrleiter? Und wie entsteht ein Korken für eine Flasche? Diese Fragen und viele, viele mehr, ist Armin Maiwald seit Beginn der 'Sendung mit der Maus' nachgegangen. In Kurzen, klar verständlichen Filmen ist er dabei so manchem interessanten Geheimnis des Alltags auf die Spur gekommen. Die 'Bibliothek der Sachgeschichten' versammelt noch einmal die besten dieser Geschichten alphabetisch sortiert. Globus 1: Es gibt Karten und es gibt Globen, beide mit dem Bild der Erde. Aber aus einem Globus kann man keine Karte machen und eine Ka...hier weiterlesen

Produktion: 2010

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Mit einem Prisma kann man weißes Licht in die einzelnen Farben aufspalten. Diese haben unterschiedliche Wellenlängen, werden daher nebeneinander aufgefächert. Wenn man nun einen Filter in einer bestimmten Farbe vor das Prisma setzt, werden nur noch die Farben dieses Spektrums angezeigt, also die Grundfarbe und alle ihre Mischfarben. Die anderen Farben werden vom Filter absorbiert. Auch undurchsichtige Körper, die von weißem Licht angestrahlt werden, verschlucken einen Teil der Spektralfarben. So kommt es, dass wir Gegenstände in einer bestimmten Farbe wahrnehmen. Wenn Gegenstände in der Farbe bestrahlt werden, die sie ganz absorbieren, erscheinen sie s...hier weiterlesen

Produktion: 2018

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Weißes Licht setzt sich aus den Spektralfarben zusammen. Im Film wird dies deutlich gemacht am Beispiel eines Kreisels, der in der schnellen Drehung weiß aussieht, im Ruhezustand aber die Farben Blau, Grün und Rot aufweist. Wird Rot aus den Spektralfarben entfernt, bleibt Grün als die Komplementärfarbe übrig. Ebenso ist es bei Gelb und Violett Sozialwissenschaftene bei Blau und Orange. Der Film erklärt den Farbkreis: Kombiniert man nebeneinander liegenden Farben, erhält man Mischfarben. Rot und Gelb etwa ergeben Orange. Komplementärfarben liegen sich gegenüber und addieren sich zu Weiß. Alle anderen Farben setzen sich aus den Grund...hier weiterlesen

Produktion: 2018

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