TY - JOUR A1 - Shaw, Joseph A. A1 - Nugent, Paul A1 - Vollmer, Michael T1 - Colors of the Yellowstone thermal pools for teaching optics JF - Proceedings of SPIE 9793, Education and Training in Optics and Photonics: ETOP 2015, 97931S (October 8, 2015) N2 - abstract Nature provides many beautiful optical phenomena that can be used to teach optical principles. Here we describe an interdisciplinary education project based on a simple computer model of the colors observed in the famous thermal pools of Yellowstone National Park in the northwestern United States. The primary wavelength-dependent parameters that determine the widely varying pool colors are the reflectance of the rocks or the microbial mats growing on the rocks beneath the water (the microbial mat color depends on water temperature) and optical absorption and scattering in the water. This paper introduces a teaching module based on a one-dimensional computer model that starts with measured reflectance spectra of the microbial mats and modifies the spectra with depth-dependent absorption and scattering in the water. This module is designed to be incorporated into a graduate course on remote sensing systems, in a section covering the propagation of light through air and water, although it could be adapted to a general university optics course. The module presents the basic 1-D radiative transfer equation relevant to this problem, and allows them to build their own simple model. Students can then simulate the colors that would be observed for different variations of the microbial mat reflectance spectrum, skylight spectrum, and water depth. © (2015) COPYRIGHT Society of Photo-Optical Instrumentation Engineers (SPIE). Downloading of the abstract is permitted for personal use only. Y1 - 2015 U6 - https://doi.org/10.1117/12.2223177 ER - TY - JOUR A1 - Vollmer, Michael A1 - Möllmann, Klaus-Peter T1 - Bouncing Poppers JF - The Physics Teacher 53 (2015) 8, 489.493 N2 - Abstract Toys are known to attract interest in physics and they are therefore often used in physics teaching of various topics. The present paper deals with a simple toy, the so-called “hopper popper,” which, similar to superballs, can be used when teaching mechanics. We suggest some experiments and describe the basic physics of this toy, also providing background information for teachers. Y1 - 2015 U6 - https://doi.org/10.1119/1.4933153 ER - TY - JOUR A1 - Vollmer, Michael A1 - Möllmann, Klaus-Peter T1 - The tablecloth pull revisited JF - Physics Education 50 (2015) 3 N2 - Abstract A very old and well-known magical trick is the so-called tablecloth pull. A table is covered with a tablecloth, on top of which are certain objects. The task is to remove the tablecloth while the objects—which must not be touched—stay on top of the table. This article describes the physics behind the experiment, and presents examples recorded with high-speed cameras. Y1 - 2015 SP - 324 EP - 328 ER - TY - JOUR A1 - Vollmer, Michael A1 - Möllmann, Klaus-Peter T1 - Flickering lamps JF - European Journal of Physics 36 (2015) 3 N2 - Abstract Many processes in electromagnetism vary with time. Some of them are well known, in particular those related to line frequencies of 50 Hz or 60 Hz such as fluctuating light output of discharge and incandescent lamps. The flickers of discharge and incandescent lamps have quite different physical principles involved, which are investigated experimentally using high-speed cameras and theoretically using simplified models. The topic is related to other phenomena such as the transient behaviour of phosphor layers covering the screen of oscilloscopes and the time-varying Lorentz force acting on the filament of light bulbs. All studies are well suited for teaching selected aspects of electromagnetism and light at undergraduate level at university. Y1 - 2015 U6 - https://doi.org/10.1088/0143-0807/36/3/035027 SP - 035027 ER - TY - JOUR A1 - Vollmer, Michael A1 - Möllmann, Klaus-Peter T1 - Light-emitting pickles JF - Physics Education 50 (2015) 1 N2 - Abstract We present experiments giving new insights into the classical light-emitting pickle experiment. In particular, measurements of the spectra and temperatures, as well as high-speed recordings, reveal that light emission is connected to the polarity of the electrodes and the presence of hydrogen. Y1 - 2015 SP - 94 EP - 104 ER - TY - JOUR A1 - Vollmer, Michael A1 - Möllmann, Klaus-Peter T1 - Krach-bumm-peng – Böller und Tischfeuerwerke JF - Physik in unserer Zeit 46 (2015) 6, 305-306 N2 - Abstract Zu Silvester wird es wieder krachen und knallen, draußen oder drinnen. Hochgeschwindigkeits-Videos von Chinakrachern offenbaren deren dynamische Explosionsphase. Auch die weniger spektakulären Tischfeuerwerke zeigen noch so manches interessante Detail. Y1 - 2015 U6 - https://doi.org/10.1002/piuz.201590105 SP - 305 EP - 306 ER - TY - JOUR A1 - Vollmer, Michael A1 - Möllmann, Klaus-Peter T1 - Flimmernde Luft und funkelnde Sterne JF - Physik in unserer Zeit 46 (2015) 5, 254-255 N2 - Abstract Das Flimmern der Sterne, von manchen als romantisch empfunden, ist für Astronomen ein Ärgernis. Selbst bei klarer Luft scheinen die Sterne herumzuhüpfen und in ständiger Bewegung zu sein. Das Maß des Seeings, wie die Wissenschaftler sagen, beschränkt das räumliche Auflösungsvermögen von Teleskopen. Mit einer einfachen Versuchsanordnung und einer Hochgeschwindigkeits-Kamera lässt sich dieses Phänomen im Labor nachstellen und analysieren. Y1 - 2015 U6 - https://doi.org/10.1002/piuz.201590087 SP - 254 EP - 255 ER - TY - JOUR A1 - Vollmer, Michael A1 - Möllmann, Klaus-Peter T1 - Der Trick mit der Tischdecke JF - Physik in unserer Zeit 46 (2015) 4, 199-201 N2 - Abstract Eine Tischdecke unter einem Service feinsten Porzellans wegzuziehen ohne dass etwas vom Tisch fällt und zerbricht ist sicher eine Herausforderung. Aber viele Vorführungen, auch in Experimentalphysik-Vorlesungen beweisen: es funktioniert. Hochgeschwindigkeits-Videos können diesen heiklen Experimenten physikalische Details entlocken. Y1 - 2015 U6 - https://doi.org/10.1002/piuz.201590067 SP - 199 EP - 201 ER - TY - JOUR A1 - Vollmer, Michael A1 - Möllmann, Klaus-Peter T1 - Springende Hüpfgummis JF - Physik in unserer Zeit 46 (2015) 3, 149-150 N2 - Abstract Hüpfgummis sind einfache, preiswerte Spielzeuge, die in Spielwarenläden oder Science Centern erhältlich sind. Sie ermöglichen interessante Einblicke in physikalische Phänomene der Mechanik – insbesondere mit Hochgeschwindigkeits-Videos. Y1 - 2015 U6 - https://doi.org/10.1002/piuz.201590049 SP - 149 EP - 150 ER - TY - JOUR A1 - Vollmer, Michael A1 - Möllmann, Klaus-Peter T1 - Die Gurke leuchtet komplex BT - elektrisch stimulierte Lichtemission in eingelegtem Gemüse JF - Physik in unserer Zeit 46 (2015) 2, 78-83 N2 - Abstract Das Experiment, bei dem eine Essiggurke elektrisch stimuliert leuchtet, gehört zum Standardrepertoire vieler Schulen und Hochschulen. Meist wird es zur Elektrizitätslehre oder zur Atomphysik vorgeführt, inklusive vordergründig einleuchtender Erklärung. Eine genauere Untersuchung zeigt jedoch, dass der Mechanismus komplexer als gedacht ist. Die Lichtemission entsteht in einem Zusammenspiel von Elektrolyse und hohen Elektrodentemperaturen. Dabei regen wahrscheinlich vor allem exotherme Wasserstoff- oder Knallgasreaktionen das Natriumlicht an. Y1 - 2015 U6 - https://doi.org/10.1002/piuz.201401388 SP - 78 EP - 83 ER - TY - JOUR A1 - Mangold, Klaus A1 - Shaw, Joseph A. A1 - Vollmer, Michael T1 - Rotwein zu Wasser BT - Infrarotfotografie mit kommerziellen Digitalkameras JF - Physik in unserer zeit 46 (2015) 1, 12-16 N2 - Abstract Die Sensoren von Digitalkameras sind fähig, Licht im Nahinfraroten (NIR) bis hin zu Wellenlängen von 1100 nm aufzunehmen. Infrarotfilter blockieren diesen für den Menschen nicht sichtbaren Spektralbereich, um irritierende Falschfarbeneffekte in den Aufnahmen zu verhindern. Diese Filter sind aber entfernbar, und derart umgerüstete Kameras erschließen eine verblüffende Welt. Beim Übergang zum NIR ändern sich die optischen Eigenschaften vieler Objekte. In Landschaftsaufnahmen werden Blätter zu den hellsten Objekten. Rotwein, Cola oder Kaffee werden scheinbar zu Wasser. Man kann zudem unter die Oberfläche von Farben, Stoffen, Lacken und sogar der Haut schauen. Y1 - 2015 U6 - https://doi.org/10.1002/piuz.201401375 SP - 12 EP - 16 ER - TY - JOUR A1 - Vollmer, Michael A1 - Möllmann, Klaus-Peter T1 - Flackernde Entladungslampen unter der (Zeit-)lupe JF - Physik in unserer Zeit 45 (2014) 4, 199-200 N2 - Abstract Wer kennt es nicht, das Flackern von Lampen, das bei empfindlichen Menschen Kopfschmerzen verursachen kann? So etwas kann bei Entladungsröhren mit ungünstigen Eigenschaften der phosphorisierenden Beschichtung auftreten. Mit moderner Technik lässt sich dieses Problem lösen. Hochgeschwindigkeits-Videos zeigen verschiedene Phänomene, die beim Betrieb von Entladungsröhren auftreten. Y1 - 2014 U6 - https://doi.org/10.1002/piuz.201490064 SP - 199 EP - 200 ER - TY - JOUR A1 - Vollmer, Michael A1 - Möllmann, Klaus-Peter T1 - Stehaufkreisel – a never ending story JF - Physik in unserer Zeit N2 - Abstract Stehaufkreisel sind faszinierende physikalische Spielzeuge, die scheinbar die Schwerkraft auszutricksen vermögen: Nach anfänglicher Rotation drehen sie sich so um, dass sie schließlich auf der früheren Spitze rotieren. Hochgeschwindigkeits-Videos ermöglichen es, die komplizierten mathematischen Lösungen ihrer Bewegung experimentell zu überprüfen. Y1 - 2016 U6 - https://doi.org/10.1002/piuz.201601435 VL - 47 IS - 2 SP - 96 EP - 97 ER - TY - JOUR A1 - Vollmer, Michael T1 - Cooked to perfection: microwave ovens JF - Physics Education Y1 - 2016 U6 - https://doi.org/10.1088/0031-9120/51/3/030102 VL - 51 IS - 3 ER - TY - GEN A1 - Möllmann, Klaus-Peter A1 - Vollmer, Michael T1 - Experimente mit IR- Kameras Y1 - 2014 N1 - Physiklehrerfortbildung am Technorama in Winterthur (Schweiz), 27.02. − 01.03.2014 ER - TY - GEN A1 - Möllmann, Klaus-Peter A1 - Vollmer, Michael T1 - The Basics Science and History of Thermal Imaging Y1 - 2014 N1 - Thermal Imaging Conference TIC2014 in Las Vegas/Nevada (USA) 02. − 06.06.2014 ER - TY - GEN A1 - Vollmer, Michael T1 - Messung der Temperatur des Mondes mit Thermokameras vom Erdboden Y1 - 2013 ER - TY - GEN A1 - Vollmer, Michael A1 - Möllmann, Klaus-Peter T1 - Thermographie im Physikunterricht Y1 - 2013 ER - TY - JOUR A1 - Vollmer, Michael A1 - Shaw, Joseph A. A1 - Nugent, Paul W. T1 - Heiße Physik im Yellowstone-Park: Wie Farben in Thermalquellen entstehen JF - Physik in unserer Zeit Y1 - 2017 U6 - https://doi.org/10.1002/piuz.201601431 SN - 1521-3943 (online) SN - 0031-9252 (print) VL - 48 IS - 1 SP - 37 EP - 42 ER - TY - CHAP A1 - Vollmer, Michael A1 - Möllmann, Klaus-Peter T1 - Teaching physics and understanding infrared thermal imaging T2 - 14th Conference on Education and Training in Optics and Photonics, ETOP 2017, 2017, Hangzhou, China T3 - Proceedings of SPIE - 104522C Y1 - 2017 U6 - https://doi.org/10.1117/12.2266142 ER - TY - CHAP A1 - Vollmer, Michael A1 - Shaw, Joseph A. A1 - Nugent, Paul W. A1 - Harris, Wilson A1 - Gillis, Kendra A1 - Weiss, William A1 - Carpenter, Logan A1 - Carpenter, Amy A1 - Scherrer, Bryan T1 - Photonics in nature: Yellowstone National Park in IR T2 - 14th Conference on Education and Training in Optics and Photonics, ETOP 2017, 2017, Hangzhou, China T3 - Proceedings of SPIE - 104521B Y1 - 2017 U6 - https://doi.org/10.1117/12.2266677 ER -