Emneområder
- Astronomi: Forskellige typer af teleskoper (jord- & rum-baseret) + byg-selv teleskoper.
- Astronomi: Et teleskops evne at vinkelopløse objekter.
- Astronomi: Indblik i at være forsker indenfor astronomi & astrofysik.
- Astronomi: Interferometrisk måling / samling af stjerne lys.
- Astronomi: Fotometri, måling af en transit lyskurve (1g + 2g).
- Astronomi: Brug af Jakobsstav (cross-staff) til måling af afstand til et kendt objekt. Brug af geometri til afstandsbestemmelse. Parallakse-metoden.
- Astronomi: Demonstrering og live dataopsamling af en transitplanet model med tilhørende exomåne.
- Astronomi: Udledning af matematisk model: sammenhæng mellem planetens radius, stjernens radius og dybden af lyskurven (kræver 4 timers workshop).
Det lærer dine elever
Forløbet går ud på at dykke ned i forskellige typer af teleskoper. Både jord- og rum-baseret teleskoper bliver nævnt og sammenhæng mellem størrelsen af teleskopet og evnen at detektere lys svage objekter og opløse rumlige detaljer. Desuden præsenteres de forskellige observationsmetoder og teknikker som bruges til detektering af exoplaneter. Specielt fokuserer vi på de såkaldte transitplaneter, hvor planeten bevæger sig foran sin stjerne og formørker stjernen. Der vil blive brugt og fremvist en laboratoriemodel som illustrerer de forskellige lys kurver af en planet (stor og lille) + en exomåne.
I løbet af 45 minutter og ved brug af elevens egen laptop/PC gennemgås i fællesskab måling af en transit lyskurve ved hjælp af rigtige astronomiske billeder af en stjerne som omkredses af en transit planet. Derudover kan der også gennemføres vinkelmålinger med et Jakobsstav til afstandsbestemmelse af et kendt objekt.
Til sidst, hvis der kan afsættes fire timer, kan der udledes en matematisk sammenhæng mellem dybden af lyskurven og planetens og stjernens radius. Denne del er nok tiltænkt 3.g’er som har valgt matematik og fysik på A-niveau. Denne del giver eleven mulighed for at komme i berøring med modelbygning i fysik.
Eleverne lærer at astronomiske observationer af en transitplanet tillader måling af planetens masse og størrelse. Dermed kendes planetens middeltæthed som tillader, at forskere nu kan skelne mellem en klippeplanet som Jorden og en gasplanet som Jupiter.
Øvelsen består af 3-4 dele:
- Interaktivt oplæg med en forsker hvor eleverne kan stille spørgsmål løbende (45-60 minutter). Der lægges vægt på interaktion.
- Fælles gennemgang af fotometrisk måling af en transit lyskurve ved brug af ægte astronomiske billeder. Læreren udleverer link til online app (45-60 minutter).
-
- Forsøg med transitplanet model. Lyskurvens afhængighed af planetradius undersøges, og fotometrisk signatur af en exomåne måles / demonstreres. Der diskuteres
løbende. Øvelsen gennemføres i fællesskab (ca. 45-60 minutter). - Udover 3a kan nogle elever gå udenfor eller på gangen og bruge Jakobsstaven til måling af afstand af et kendt objekt i 30 m, 50 m, 100 m afstand. Denne del kræver en hjælpelærer hvis 3b skal køres parallelt med 3a.
- Forsøg med transitplanet model. Lyskurvens afhængighed af planetradius undersøges, og fotometrisk signatur af en exomåne måles / demonstreres. Der diskuteres
- Matematisk udledning af sammenhæng mellem lyskurvedybde og planetradius (ca. 45 - 60 minutter).
De forskellige dele varer hver ca. 45-60 minutter. Der afholdes 5-7 minutters pauser løbende og efter aftale. Der efterlyses lidt fleksibilitet, netop fordi forløbet er meget interaktivt mellem forskeren og eleverne.
Overordnet ansvarlig for øvelsen er adjunkt Tobias C. Hinse.
De faglige hjælpere i FysikLab udgøres af 1-2 fysikstuderende. Derudover forventer vi at du som lærer hjælper til under udførelsen af øvelsen.
Efter aftale med underviseren.
Jo flere mulige datoer du angiver i din bookingforespørgsel, desto større er sandsynligheden for at vi kan imødekomme dine ønsker.
Der er ingen specifik frist for booking af denne øvelse.
Send dog gerne din bookingforespørgsel i god tid inden du har brug for svar på, hvorvidt der er mulighed for at komme på besøg.
Øvelsesvejledning til øvelsen ”fotometrisk måling af en transit lyskurve ved brug af ægte astronomiske billeder”: afh.sonoma.edu/js9-exoplanet-activity
Øvelsesvejledning til øvelsen ”afstandsbestemmelse”: kontakt SDU FysikLab.
Hvis SDU FysikLab besøger skolen, skal I stille to strømforsyningsenheder til rådighed. Desuden skal IT/teknik/internet virke (også efter kl. 16).
Det er en fordel hvis lokalet kan mørklægges. Hvis der findes standard rullegardiner foran vinduerne, så skal det nok gå, viser vores erfaring.
Elevernes laptopbatterier skal være 100 % opladet.