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Das Autorenteam des SGL

Physikseminar an der TU Kaiserslautern für die Gewinner des Physikwettbewerbs

von Carsten Steiber, Karolin Grub, Anica Peters und Flora Schmalbach (10a)

 

Vom Montag, den 22.05.17 bis zum Mittwoch, den 24.05.17, fand an der Technischen Universität Kaiserslautern ein dreitägiges Physikseminar im Rahmen des Landeswettbewerbs Physik statt. Das Thema des diesjährigen Seminars war die ,,Beugung des Lichtes am Spalt“, dazu begann unser Programm mit einem Vortrag von unserem Wettbewerbsleiter Heribert Bröhl über ,,Einführung in die Wellenoptik“. Nach dem Vortrag erhielten wir einen Gutschein für das Mittagsessen in der Mensa, was uns netterweise von Ministerium für Bildung, gestiftet worden war. Die Schülerinnen und Schüler hatten nach der Pause dann die Möglichkeiten mehrere Experimente durchzuführen, während die Teilnehmer des Landeswettbewerbs ihren experimentellen Teil erfüllen mussten. Uns Schülerinnen und Schülern standen drei Experimente zur Auswahl, von denen wir uns zwei aussuchen durften, ich entschied mich für Beugung und Interferenz am Spalt und Gitter sowie Interferenz an einer CD. Das dritte Experiment wäre die Bestimmung der Lichtgeschwindigkeit gewesen. Bei meinem ersten Experiment musste man mit Hilfe eines einfach-, dreifach, ... Spaltes ein Interferenzmuster erstellen und diese dann „fitten“. Das heißt man musste die errechneten Werte suchen, die möglichst nahe an den gemessenen liegen. Mit einem Versuch mit der Interferenz an der CD haben wir die Wellenlänge und den Spaltenabstand der Rillen bei einer CD/DVD ermittelt.  

Als wir abends in Trippstadt in der Jugendherberge waren, bekamen wir von Prof. Dr. James Anglin einen Vortrag über die Akkustik der schwarzen Löcher.

Am nächsten Morgen wurde uns erklärt, wie Rasterelektronenmikroskope und Rastertunnelmikroskope funktionieren. Dann konnten wir mit einem Rastertunnelmikroskop experimentieren, dabei untersuchten wir eine dünne Schicht Graphit. Der einzige ungünstige Aspekt war die doch sehr langsame Geschwindigkeit, mit der die Messnadel an das Substrat fuhr.

Prof. Dr. Urbassek erklärte uns dann, wie man mit sogenannten Fermi-Aufgaben umgehen muss. Dies sind Fragen, wie z.B. wie viele Zahnärzte es in Kaiserslautern gibt. Um auf die Lösung zu kommen benötigt man bei diesen Aufgaben keine weiteren Informationen, zum einen Teil muss man die Informationen so genau wie möglich abschätzen, zum anderen muss man durch das Rechnen mit Zehnerpotenzen auf das Ergebnis kommen.

Nachdem wir dann einige solcher Aufgaben durchgegangen waren, konnten wir mit Hilfe eines Smartphones und den darin eingebauten Sensoren den Ortsfaktor berechnen.

Um 16.30 Uhr bekamen wir einen Vortrag, wie ,,genau“ ein Laser funktioniert und wie und wo man ihn geschickt anwenden kann. Dabei wurde uns ein Uniprojekt der TU gezeigt, mit dessen Hilfe es möglich ist, ein kleines Auto mit Hilfe eines Lasers mit Energie zu versorgen.

Am Abend hielt Prof. Dr. Widera einen Vortrag, der mit ,,Teilchen oder Welle? - Ultrakalte Atome als Spielwiese für Quanteneffekte“ betitelt war. Bei diesem Professor durften wir am nächsten Morgen die AG Widera besuchen. Dies ist ein Labor an der Technischen Universität, wo Quantengase untersucht werden. Da unsere Gruppe so groß war, wurden wir aufgeteilt und ein anderer Teil der Gruppe besichtigte ein ähnliches Labor bei Professor Ott. Dieser erzählte uns, dass der momentane Wert der Laborutensilien bei drei Millionen Euro liege und er zwei Jahre gebraucht habe, diese zwei Tische aufzubauen und die Hunderten von kleinen Spiegel genau auszurichten.

Da an diesem Tag auch zufälligerweise der Studieninformationstag war, konnten wir uns verschiedene Vorträge über Studiengänge an der Universität anhören, so war ich zum Beispiel in Technophysik und Mathematik und andere zum Beispiel in Lebensmittelchemie und Biophysik. Insgesamt gesehen waren diese Informationsveranstaltungen sehr informativ, da wir uns so schon mal einen genaueren Blick auf unsere Zukunft machen konnten.

Meiner Meinung nach war dies eine sehr gelungene Veranstaltung, in der man viele Einblicke in die Physik erhielt, die man in der normalen Schulphysik nicht erhält. Auch war die erste Erfahrung, bei Professoren und überhaupt an der Uni zu sein sehr gut. Ich würde es jedem weiterempfehlen!

 

Den Artikel zum Landeswettbewerb Physik lesen Sie hier.