Les interactions gyrorésonnantes entre particules chargées et ondes hydromagnétiques jouent un rôle important dans de nombreux problèmes rencontrés dans l'étude de la magnétosphère et du vent solaire.
Dans cet article, on formule analytiquement un invariant généralisé pour le mouvement d'une particule chargée dans le champ électromagnétique d'une onde hydromagnétique polarisée linéairement. Cette onde plane se propage dans la direction d'un champ magnétique uniforme et on suppose que l'amplitude de la composante magnétique de l'onde est faible. A l'aide d'une transformation canonique simplificatrice, l'invariant J est développé jusqu'au premier ordre en l'amplitude de la modulation. Dans l'espace des phases, on montre que les courbes J = constante reproduisent de manière satisfaisante les trajectoires de phase calculées numériquement à partir des équations de mouvement.
ZusammenfassungFür das Begreifen von (natur‐)wissenschaftlichen Zusammenhängen sind Experimente unabdingbar. Um Lehrkräfte bei den didaktischen, methodischen und strukturellen Herausforderungen des Experimentierens im Schulalltag zu unterstützen, wurden Konzepte zu Experimenten aus den Experimentierkisten an der Rheinland‐Pfälzischen Technischen Universität in Kaiserslautern und TU Hamburg entwickelt. Thematisch werden biotechnologische Ansätze mit Alltagsbezug für den forschungsorientierten MINT‐Unterricht fokussiert. Dabei wird das Wachstum und dessen Bedingungen von Mikroorganismen näher beleuchtet und an Experimenten mit Hefe und Mikroalgen aufgezeigt. Die Relevanz dieser Thematik liegt in der naturwissenschaftlichen Bedeutung von mikrobiellen Prozessen vor allem im medizinischen und biotechnologischen Bereich. Das Kernkonzept zur Experimentierkiste ist dabei ein wesentlicher Bestandteil zur Implementierung solch forschungsorientierter Themen mit Experimenten in den naturwissenschaftlichen Unterricht. Zum Themenbereich Hefe gibt es eine Mitmach‐Experimentierwebsite www.kniffelix.de für Einzelinteressierte und Schulklassen von der 3.–13. Klasse, welche die Lernerfahrung vertieft und erweitert.
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