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Das LEGO®-Spektrometer – Ein innovatives Spektrometer für den Schulalltag
Vortragende/r: Mattis Osterheider
Co-Autoren:Prof. Marco Beeken, Prof. Mirco Imlau, Oliver Kohnert, Rasmus Boettcher
Institution:Universität Osnabrück
Datum:18. November 2020
Zeit:15:00 - 15:45 Uhr
Raum:Chemie SII

Spektrometer kommen in den Naturwissenschaften sehr häufig zur Anwendung. Auch wenn sie in vielen Kerncurricula der naturwissenschaftlichen Fächer nicht explizit genannt werden, finden sie jedoch immer wieder ihren Weg in den Unterricht. Problematisch ist hierbei jedoch, dass leistungsstarke Spektrometer oftmals sehr teuer sind und somit vielen Schulen nicht zur Verfügung stehen. Um die Spektrometrie besser in den Unterricht einzubinden, wurden in den letzten Jahren mehrere kostengünstige Alternativen entwickelt. Trotz der vielseitigen Einsatzmöglichkeiten dieser Spektrometer können diese zumeist keine vollständigen Spektren aufzeichnen und erreichen nicht die Genauigkeit der konventionell erhältlichen Spektrometer.
In diesem Vortrag wird ein innovatives und kostengünstiges Spektrometer vorgestellt, welches im Rahmen eines BMBF-Projektes entwickelt wurde. Dieses wird durch eine Kombination aus LEGO® Steinen und professionellen Optiken und Detektoren nicht nur allen Ansprüchen in der Schule gerecht, sondern kann darüber hinaus auch noch im professionellen Low-Budget Bereich mit kommerziell erhältlichen Spektrometern konkurrieren. Die Verwendung von LEGO® Steinen ermöglicht eine einfache Veränderung des Spektrometers, sodass verschiedenste spektrometrische Untersuchungen ohne zusätzlichen Kostenaufwand durchgeführt werden können. Durch kleine Veränderungen im Aufbau kann das Transmissionsspektrometer problemlos in ein Reflexions- oder Fluoreszenzspektrometer umgebaut werden. Dadurch bietet sich die Möglichkeit, ein funktionales Spektrometer im Unterricht nicht ausschließlich als „Black-Box“ zu betrachten, sondern bietet die Option, Schüler*Innen anschaulich die Funktionsweise der jeweiligen Geräte zu erläutern. Durch die Partizipation der Schüler*Innen bereits während des Aufbauprozesses ist eine wortwörtlich "greifbarere" und intensivere Erarbeitung des Spektrometers möglich, als dies bei einer rein materialgestützten Erarbeitung der Thematik wäre.