Schnupperforschung - Physik

(für Schülerinnen und Schüler)

 

THEMEN:

Wie sprechen Spins in Magneten miteinander?: Magnetismus, Kompassnadeln und Datenspeicherung beruhen alle darauf, dass Spins der Elektronen miteinander kommunizieren. Mit einem äußeren Magnetfeld und bei tiefen Temperaturen kann diese Wechselwirkung untersucht werden. Daraus ergeben sich wichtige Eigenschaften von Magnetwerkstoffen oder ein Verständnis von Ordnungsprozessen in der Natur. (Das Experiment für Experten: Ein Magnetometer mit supraleitendem Detektor misst kleinste Änderungen der Felder, mit Dirk Menzel)

Licht und Leben im Festkörper: Festkörper sind nicht so fest und unveränderlich wie man denken könnte. Als Funktion der Temperatur und unter äußerem Einfluss entstehen und vergehen sogenannte Quasiteilchen oder Anregungen. Mittels Laser-Licht werden diese sichtbar gemacht. Jeder Festkörper besitzt ein eigenes Spektrum und so können z.B. Diamanten (Kohlenstoff) von Saphir (Aluminiumoxid) unterschieden werden. (Das Experiment für Experten: Raman-Lichtstreuung an Gitterschwingungen, mit Peter Lemmens)

Wie Fledermäuse auf Echos lauschen: In Festkörpern breitet sich Schall mit sehr hohen Geschwindigkeiten aus und wird durch Phasenübergänge (Supraleitung, Magnetismus, Struktur) beeinflusst. In unserer Apparatur erzeugen wir kurze Pulse (Mikrosekunden) bei hohen Frequenzen (Megahertz) und überlagern Echos mit einer Referenzwellen. Was das mit Fledermäusen zu tun haben könnte, ist mir nicht klar. Aber dies ist ein sehr faszinierendes Experiment. (Das Experiment für Experten: Phasenempfindliches Hochfrequenz-Heterodyn Verfahren, mit Peter Lemmens)

Elektronen haben viele Gesichter: Elektronen binden Atome zu Festkörpern und transportieren elektrischen Strom. Manchmal reichen schon kleine Unterschiede, um einen Übergang von einem Metall in einer Isolator zu induzieren. In diesem Experiment werden elektrische und magnetische Felder angelegt, um Dichte und Leitfähigkeit zu bestimmen. (Das Experiment für Experten: Hall-Effekt und Transportexperimente mit Wechselwirkungseffekten, mit Stefan Süllow)

Von Mikro nach Nano: Digitale optische Mikroskope erlauben faszinierenden Einblick in die Mikrowelt. Wir schauen uns Kristalle und biologische Objekte an und versuchen, aus der äußeren Gestalt auf die Ausrichtung und Funktionen der Strukturen zu schließen. (Das Experiment für Experten: optische Digitalmikroskopie an verschiedenen Proben, mit Dirk Wulferding)

Weitere Themenbeschreibungen und Abbildungen/Photos sind in Vorbereitung.

Worum geht es: Wir laden Schülerinnen und Schüler mit Interesse an Physik ein, in unseren Laboren einen Tag zu verbringen. Dabei werden wir bei einem Kaffee aktuelle Themen der Festkörperphysik diskutieren und ein Experiment an einer aktuellen Forschungsapparatur durchführen. Nach dem Experiment wird euch ein Teilnahmezertifikat überreicht.  

Wer kann teilnehmen: Schülerinnen und Schüler aus der Oberstufe eines Gynmnasiums im Umkreis von Braunschweig.

Zusammenarbeit mit Braunschweiger Schulen: Bis jetzt arbeiten wir mit Herr Björn Busse, Physik-Fachlehrer, Gymnasium Ricarda-Huch-Schule, zusammen. Wir suchen weitere Lehrer und Arbeitsgruppen mit Interesse.  

Wer bietet diese Arbeiten an: Wir bieten zurzeit vier Themenschwerpunkte an, die von Priv-Doz. Dirk Menzel (d.menzel at ..), Prof. Peter Lemmens (p.lemmens at ..), Prof. Jochen Litterst (j.litterst at ..) und Prof. Stefan Süllow (s.suellow at ..) angeleitet werden. (Kontakt über email, ersetze "at .." durch @tu-bs.de)


 

 

 

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