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Ikonische Exponate des Deutschen Museums als interaktive 3D-Experimente zum Anfassen
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Das Elektron springt zwischen gequantelten Bahnen (Eₙ = −13,6 eV·Z²/n²); beim Sprung nach unten wird ein Photon ausgesandt und die zugehörige Spektrallinie leuchtet im Emissions-Spektrum auf (Lyman/Balmer/Paschen). Wasserstoff oder He⁺.
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Töne werden sichtbar: Eine schwingende Metallplatte (Quadrat oder Kreis) ordnet aufgestreuten Sand zu filigranen Eigenmoden-Mustern auf den Knotenlinien. Frequenz regeln, Resonanzen finden — feinere Muster bei höheren Moden.
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Laufendes Schnittmodell: Glaszylinder mit Kolben, Kreuzkopf, Pleuel, Schieber und großem Speichen-Schwungrad — angetrieben über die Schubkurbel. Dampfzufuhr und Last regelbar, der Watt’sche Fliehkraftregler hält die Drehzahl selbsttätig (Rückkopplung). Dampfschwaden im Ausström-Takt.
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Der Beweis der Erddrehung: Das Pendel behält seine Schwingebene im Raum bei, die Erde dreht sich darunter weg. Breitengrad und Zeitraffer regelbar (15°/h · sin φ), ein Stäbchen-Ring und die nachgezogene Rosette machen die Drehung sichtbar.
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Die Blitzvorführung des Deutschen Museums: ein verzweigter Lichtbogen springt von der Toroid-Elektrode über. Spannung und Funkenstrecke regeln den Durchschlag (E = U/d ab ~3 kV/mm), der Faradaysche Käfig schützt den Vorführer — ohne Käfig wird er „getroffen".
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Ein schneller Kreisel fällt nicht um, sondern präzediert: Die Schwerkraft erzeugt ein Drehmoment τ, das den Drehimpuls L seitlich dreht (Ω = m·g·r/(I·ω)). Drall und Neigung regelbar, L- und τ-Vektor sowie der Präzessionskreis sichtbar — Grundlage von Kreiselkompass und Trägheitsnavigation.
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Weißes Licht zerfällt im Glasprisma in seine Farben — echte Strahlverfolgung mit Snellius-Brechung und wellenlängenabhängigem Brechungsindex (Dispersion). Material (Glas/Wasser/Diamant) und Einfallswinkel regelbar; ein zweites Prisma vereint die Farben wieder zu Weiß.
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Wärme wird Bewegung: laufendes Schnittmodell eines Stirlingmotors mit heißer und kalter Seite, Verdränger und Arbeitskolben 90° phasenversetzt. Das Gas wandert sichtbar zwischen heiß (glühend) und kalt (Kühlrippen), ein live mitlaufendes p-V-Diagramm zeigt den Kreisprozess. Temperaturdifferenz und Drehzahl regelbar (Carnot-Wirkungsgrad).
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Ein mechanisches Uhrwerk zum Auseinandernehmen: Unruh und Spiralfeder geben den Takt, die Schweizer Ankerhemmung gibt die Federenergie portionsweise frei. Hemmungszyklus in Zeitlupe und Schritten, Federspannung und Amplitude, Übersetzungen mit Nachweis.
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Wellen am Modell: eine Wellenmaschine erzeugt Wellen, die über einen ansteigenden Boden zum Strand laufen. Per Dispersionsrelation ω²=gk·tanh(kh) werden sie flacher kürzer, langsamer und höher (Shoaling) — bis sie brechen (Brandung). Wellenperiode, Amplitude und Wassertiefe regelbar.
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Auftrieb sichtbar gemacht: Rauch-Stromfäden umströmen ein Tragflächenprofil (exakte Joukowski-Potentialströmung). Über dem Flügel drängen sie sich — die Luft wird schneller, der Druck sinkt (Bernoulli). Anstellwinkel regeln bis zum Strömungsabriss, Auftriebsbeiwert und Auftriebspfeil live.
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