Schwingungen und Wellen bilden die Grundlage physikalischer Phänomene in allen Bereichen der Physik und auf allen räumlichen und zeitlichen Skalen – von submikroskopischen Wechselwirkungen bis zu kosmischen Dimensionen. Die Theorie der Schwingungen und Wellen verbindet Domänen der Physik untereinander und auch über die eigentlichen Fachgrenzen hinaus, indem sie für eine Vielzahl technischer Anwendungen oder natürlicher Phänomene Erklärungen und Modelle zur Verfügung stellt.
 

Dieser Vielfalt ist diese Lehrkräftefortbildung, die vom 20. – 23.11.2023 im Physikzentrum Bad Honnef stattfand, mit den Vorträgen und Workshops insbesondere mit Bezug auf Alltagskontexte gerecht geworden. Einen Schwerpunkt bildete die Akustik, insbesondere mit physikalischen Perspektiven auf die Musik. Einzelne Musikinstrumente wie Blasinstrumente oder Glocken, aber auch die menschliche Singstimme wurden analysiert. Dabei kamen in den Vorträgen, vor allem auch unter praktischen Gesichtspunkten in den Workshops, geeignete Apps (z.B. phyphox) und Analysesoftware zum Einsatz. An verschiedenen akustischen Exponaten des niedersächsischen „MINT-Clusters TÖNE“ konnten die Teilnehmenden eigene Hörerfahrungen machen. Der erste Abendvortrag bildete dann auch ein Highlight hinsichtlich akustischer Anwendungen. Corentin Nelias (MPI für Dynamik und Selbstorganisation) beantwortete u.a. die Frage, wie der Swing in den Jazz kommt. Neben der „swing ratio“ von Down- und Off-Beat konnte er als Ergebnis einer umfangreichen Studie mit Profimusikern zeigen, dass eine geringfügige Verzögerung im Down-Beat von ca. 30 ms den entscheidenden Groove erzeugt (Link zum Nature-Paper: doi: 10.1038/s42005-022-00995-z).

Neben der Akustik thematisierte die Fortbildung aber auch mechanische sowie elektromagnetische Schwingungen und Wellen. In einer historischen Perspektive wurden die Schwierigkeiten und originellen experimentellen Anfänge der Untersuchungen mit Beugungserscheinungen von Licht vorgestellt. Mit Bezug auf aktuelle Forschung und Anwendungen wurde den Fragen nachgegangen, wie eigentlich die lasergestützte Entfernungsmessung funktioniert, wie es um die Gefährlichkeit von „Handy-Strahlung“ steht und wie Astronomie und Astrophysik mit dem Thema verbunden sind. Als weiteres Highlight stellte Michael Vollmer (TH Brandenburg) im zweiten Abendvortrag seine Beobachtungen und Erfahrungen mit trickreichem Imaging im IR- und UV-Bereich vor.

Insgesamt traten nach vier intensiven Tagen alle Teilnehmenden die Heimreise an mit einer Vielzahl an theoretischen und vor allem auch praktischen schulphysikbezogenen Anregungen zum Rahmenthema. Sehr erfreulich war auch die Teilnahme von zwölf Lehramtsstudierenden.

Prof. Dr. Lutz Kasper, Jun.‐Prof. Dr. Jan Winkelmann, PH Schwäbisch‐Gmünd