Quantenphysik zum Anfassen

Quantenphysik zum Anfassen

Zeit: Mo bis Fr, jeweils ab 14:00-18:30 Uhr

Referent: Nico Klein, qutools

Alter der Teilnehmer: ab Klasse 7

Kurzbeschreibung: Die Quantenphysik wird auch heute noch oft als schwierig zu verstehen und kontraintuitiv bezeichnet. Dabei muss es nicht so sein: Mit dem Quantenkoffer wird selbstständiges Experimentieren an verschränkten Photonenpaaren für jeden möglich, so dass auch schwierige quantenphysikalische Zusammenhänge erfahr- und untersuchbar werden!

Eine voll motorisierte Photonenquelle und hochsensible Einzelphotonendetektoren mitsamt Auswerteelektronik sind im Boden des Koffers untergebracht und bilden den Anfang und das Ende einer Vielzahl von Experimenten, die auf dem großen Spielbrett mit optischen Spielsteinen selbst aufgebaut werden können.

Dabei kann unter anderem das Phänomen der Verschränkung grafisch sichtbar gemacht und die Wellen- und Teilchennatur der Photonen im Michelson Interferometer untersucht werden.

Welche Quantenphänomene können mit dem Quantenkoffer sonst noch untersucht werden? Welche philosophischen Implikationen werden durch die neuen Erkenntnisse der Quantentheorie erzeugt? Wie können die einzigartigen Eigenschaften von einzelnen Quanten oder verschränkten Quantensystemen genutzt werden?

In unserem „Quantenphysik zum Anfassen“ Workshop werden wir verschiedene Experimente zur Quantenphysik live aufbauen und durchführen und stellen uns diesen und allen anderen Fragen zur Quantenphysik!

Benötigte Vorkenntnisse: Keine

Verschiedenes: Workshop und Webinar, Präsenzangebot nach vorheriger Anmeldung

Der Tunneleffekt hat nichts mit Quantenmechanik zu tun.

Der Tunneleffekt hat nichts mit Quantenmechanik zu tun.

Zeit: Di, 17.45-18:30 Uhr

Referent: KP Haupt

Alter der Teilnehmer: beliebig

Kurzbeschreibung: In der Lehre wird der Tunneleffekt oft als quantenmechanischer Effekt eingeführt: Teilchen können durch Barrieren tunneln, scheinbar ohne, dass sie dafür Zeit benötigen.
Der Vortrag zeigt anhand von Experimenten mit Mikrowellen und Licht, dass der Tunneleffekt eine ganz normale Wellenerscheinung ist, die eng mit der Totalreflexion verbunden ist.
Ein SFN-Team hat sogar gezeigt, dass der Tunneleffekt bei Schallwellen auftritt. Natürlich tritt er auch in der Quantenmechanik auf, denn die Wahrscheinlichkeitswellen machen das, was alle Wellen tun, sie dringen auch in Gebiete ein, in denen sie sich nicht ausbreiten können, klingen dann aber sehr schnell (exponentiell) ab.
Übrigens Bei jeder Mikrowelle würde der Tunneleffekt Strahlung nach außen bringen, wäre da nicht eine dicke Glasscheibe in der Tür…

Benötigte Vorkenntnisse: Keine

Verschiedenes: Präsenzangebot nach vorheriger Anmeldung

Bewegungsanalyse mit LoggerPro

Bewegungsanalyse mit LoggerPro

Zeit: Di, 17:45-18:30 Uhr

Referent: Guido Eckhardt, SFN

Alter der Teilnehmer: ab Klasse 8

Kurzbeschreibung: In dem Vortrag wird die Möglichkeit vorgestellt Videos von Bewegungen mittels der Software Logger Pro zu analysieren und dies an Beispielen vorgeführt. Dabei können Teile von komplexeren Bewegungen auf die elementaren Bewegungsarten (gleichförmige und gleichmäßig beschleunigt Bewegungen) zurückgeführt werden. Ferner wird die Möglichkeit vorgestellt, Geschwindigkeiten und Beschleunigungen einer gefilmten Bewegung (unter bestimmten Voraussetzungen) zu messen.

Benötigte Vorkenntnisse: Kenntnisse über gleichförmige und gleichmäßig beschleunigte Bewegungen

3D-Druck von Metallen

3D-Druck von Metallen

Zeit: Di, 16.30-17:15 Uhr

Referentin: Prof. Dr. Angelika Brückner-Foit, Universität Kassel

Alter der Teilnehmer: Sek I/II

Kurzbeschreibung: Warum drucken wir eigentlich keine Fahrräder? Das wäre doch richtig gut: man sendet einfach seine Körpermaße ein, und dann erhält man aus dem 3D-Drucker das maßgeschneiderte Fahrrad. Im Vortrag wollen wir uns damit beschäftigen, warum das im Prinzip geht, aber auch damit, warum eine solche Vorgehensweise vielleicht keine gute Idee ist.

Benötigte Vorkenntnisse: Keine

IJSO/IBO/IChO/IPhO und BUW – warum sich eine Teilnahme an den ScienceOlympiaden immer lohnt

IJSO/IBO/IChO/IPhO und BUW – warum sich eine Teilnahme an den ScienceOlympiaden immer lohnt

Zeit: Di, 16:30-17:15 Uhr

Referentin: Dr. Felicitas Niekiel, Leibniz-IPN Kiel

Alter der Teilnehmer: beliebig

Kurzbeschreibung: Die ScienceOlympiaden bringen junge Menschen mit Begeisterung für Naturwissenschaften zusammen. Sei auch du dabei und entdecke dein Talent. – Kurzporträts der verschiedenen ScienceOlympiaden aus Biologie, Chemie, Physik: Ablauf, Anforderungen, Aufgabenbeispiele, danach Raum für Fragen.

Benötigte Vorkenntnisse: Keine

Hack me if you can

Hack me if you can

Zeit: Mo & Di, 16:30-18:30 Uhr

Referent: Aaron Schlitt, ehemaliger SFNler und Student am HPI in Potsdam

Alter der Teilnehmer: ab Einführungsphase

Kurzbeschreibung: Vom Hacking hat jeder schon einmal gehört. Aber wie hacken Hacker eigentlich? In diesem Workshop hackt Ihr selbst eine Webseite und lernt dabei die typischsten Angriffsmethoden und Sicherheitslücken kennen. Außerdem seht ihr, wie man Webseiten untersuchen kann und wie sie funktionieren. Und natürlich auch, wie man selbst nicht zum Opfer von Hackern wird.

Benötigte Vorkenntnisse: HTML muss bekannt sein (Schulkenntnisse reichen), ein wenig JavaScript-Erfahrung kann nicht schaden, ist aber nicht notwendig

Verschiedenes: Da wir uns mit Eingaben auf Webseiten auseinandersetzen, ist es sinnvoll, sich vorher mit HTML-Formularen auseinanderzusetzen: https://www.w3schools.com/html/html_forms.asp Es muss unbedingt mit einem Computer oder Laptop teilgenommen werden, da wir selbst Code schreiben und dafür eine Tastatur zwingend erforderlich ist. Ein bestimmtes Betriebssystem ist nicht notwendig, aber Google Chrome sollte installiert sein.

Wasserstoff – unser Retter in der Klimakrise?

Wasserstoff – unser Retter in der Klimakrise?

Zeit: Di, 15:15-16:00 Uhr

Referent: Bernd Leonhardt, Wintershall Dea GmbH

Alter der Teilnehmer: 14 – 18

Kurzbeschreibung: Wasserstoff ist das häufigste chemische Element im Universum. In seiner reinen Form ist er ein unsichtbares, geruchloses, ungiftiges Gas und leichter als Luft. Über die Sonne, die Ihre Energie aus der Fusion von Wasserstoff zu Helium bezieht, bildet er auch eine der Grundlagen für das Entstehen von Leben auf der Erde. Hier bei uns auf der Erde kommt er allerdings als Reinstoff in der Natur praktisch nicht vor, sondern ist Bestandteil unzähliger chemischer Verbindungen. Das heißt, Wasserstoff muss zunächst gewonnen werden, um ihn zu nutzen. Der Vortrag gibt einen Überblick, wie Wasserstoff heute erzeugt wird und welche Möglichkeiten es in Zukunft geben kann. Er zeigt, wie wir ihn transportieren, speichern und nutzen können. Und was das für uns und unsere Umwelt bedeuten kann. Und der Vortrag beantwortet die Frage, ob Wasserstoff uns helfen kann, unser Klima zu retten.

Benötigte Vorkenntnisse: Keine

Neun Millionen Euro für die Untersuchung spiegelbildlicher Moleküle? Warum?!

Neun Millionen Euro für die Untersuchung spiegelbildlicher Moleküle? Warum?!

Zeit: Di, 15:15-16:00 Uhr

Referent: Tillmann Kalas, Universität Kassel

Alter der Teilnehmer: ab Einführungsphase

Kurzbeschreibung: In meinem Vortrag zeige ich, wie naturwissenschaftliche Forschung in einem großen Forschungsverbund an der Universität Kassel funktioniert und woran wir im Sonderforschungsbereich 1319 ELCH arbeiten. Ich werde zeigen was Extremes Licht (EL) ist, und wie man damit molekulare CHiralität (CH) – „Händigkeit von Molekülen“ – untersuchen kam (und warum man das tun sollte).

Benötigte Vorkenntnisse: Keine

There’s Plenty of Room at the Bottom – ein Einblick in die Rasterelektonenmikroskopie

There’s Plenty of Room at the Bottom – ein Einblick in die Rasterelektonenmikroskopie

Zeit: Di, 15:15-16:00 Uhr

Referent/in: Prof. Dr. Angelika Brückner-Foit und Dr. Frank Zeismann, Universität Kassel

Alter der Teilnehmer: Sek II

Kurzbeschreibung: Die Elektronenmikroskopie öffnet einen Zugang zu einem Kosmos im kleinsten. Warum gelingt dieses ausgerechnet mit Elektronen und wie kann man mittels Elektronen ein Bild erzeugen?
Diese und weitere Fragen werden auf einem verständlichen Niveau für Schüler erklärt und anhand einiger interessanter Beispiele veranschaulicht.

Benötigte Vorkenntnisse: Umgang mit Längeneinheiten. Wieviel µm sind ein mm usw.