BP:Mondphasen

In diesem Projekt soll ein Mondphassenmodell mit Kamera gebaut werden. Dadurch wird die Ansicht der Konstellation der Himmelskörper, so wie die Ansicht aus Sicht der Erde ermöglicht. Die Rotation des Mondes kann über einen Computer gesteuert werden.

Benötigtes Material

• Styroporkugel als Mond (Durchmesser 2,5 cm)
• teilbare Acrylkugel als Erde (Durchmesser 10 cm)
• ausgedruckte Globussegmente
• Fotolicht als Sonne
• GoPro
• Breadboard
• Rotation Stage
• Motor Controller
• Computer mit APT Software
• Tablet mit GoPro Quik App
• Rotating Breadboard (Durchmesser 30 cm)
• Optical Rail (Länge 30cm)
• zwei Posts
• dünne Stange + schwarzer Strohhalm
• Bohrmaschine, Klebstoff
• Pappe
• Schwarzer Fotokarton (3 Bögen)
• schwarzer Stoff
• Stativmaterial (drei Stangen, drei Muffen und zwei Füße)

Versuchsaufbau

Schritt 1

Zunächst werden die "Himmelskörper" vorbereitet. Dafür wird in die Acrylkugel ein Loch gebohrt für die spätere Montage und die Kugel mit Globussegmenten eingekleidet. Hierbei muss eine Aussparung gelassen werden an der Stelle, an der später die Linse der GoPro sitzen wird. Die Styroporkugel für den Mond kann grau angemalt werden. Für die Sonne wird ein Fotolicht verwendet.

Schritt 2

Auf ein Breadboard wird die Rotation Stage und darauf das Rotation Breadboard geschraubt. Darauf wird ein Optical Rail befestigt, auf das mit Hilfe eines Posts und einer dünnen Stange + schwarzem Strohhalm das Mondmodell angebracht wird. In die Mitte des Rotation Breadboards wird mit einem Post das Erdmodell geschraubt.

Schritt 3

Als Kamera wird eine GoPro verwendet. Diese wird in das Erdmodell gestellt, dabei kann ein kleines Podest aus Pappe für die richtige Positionierung helfen. Über die GoPro Quik App auf einem Tablet/ Smartphone kann die Ansicht der GoPro per Livestream verfolgt werden. Es empfiehlt sich, einen festen ISO Wert einzustellen (z.B. ISO 400), damit die GoPro nicht ständig automatisch die Helligkeit nachregelt.

Schritt 4

Die Rotation Stage wird per Kabel mit dem Motor Controller verbunden und dieser über USB mit einem PC/ Laptop. Über die APT Software kann der Motor gesteuert werden. Dafür muss zunächst in APT Config der richtige Controller und die Stage ausgewählt werden und anschließend kann in APT User darauf zugegriffen werden. In APT User können Positionen eingegeben werden, zu denen sich das Mondmodell drehen soll (hierbei handelt es sich um eine programmeigene Einheit und keine Gradzahlen!) und außerdem die Drehgeschwindigkeit variiert werden.

Schritt 5

Um die Mondphasen gut beobachten zu können, sollte es möglichst dunkel sein. Mit Hilfe von Stativen können schwarze Plakate und/ oder schwarzer Stoff halbkreisförmig um den Aufbau aufgestellt werden. Somit ist der Hintergrund zwar abgedunkelt, auf das Modell kann aber trotzdem noch von oben oder von der Seite geblickt werden.

Auswertung

Hier sollen Diagramme, Werte und eine Fehlerabschätzung zum Experiment hin.

Mögliche Probleme und ihre Lösungen

Treten beim Experiment häufiger Fehler auf? Bitte beschreibe sie hier.

Sicherheitshinweise

Hier nötige Sicherheitshinweise notieren. Ggf. Betriebsanweisung verlinken.

Fotos

Am Ende des Dokuments kommt eine Galerie aller Bilder, die zu diesem Experiment unter dem Namensraum "Datei:" bereits vorhanden sind.
<div class="row"> <div class="large-8 large-centered columns"> <ul class="example-orbit" data-orbit> <li class="active"> [[Datei:Bild.png|slide 1]] <div class="orbit-caption"> Bildbeschreibung </div> </li> </ul> </div> </div>

Literatur

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