Physik

  • Sicher gelandet - EMA meets DLR

    DLR DUE WER 2016 RaketeAm 06.und 12.09.16 besuchten die beiden EF-Physikkurse von Udo Wernick und Daniela Düßdorf das School Lab im Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Köln.


    Luftfahrt, Raumfahrt, Verkehr, Energie und Sicherheit sind die Forschungsfelder, die im DLR Köln in neun Forschungseinrichtungen bearbeitet werden. Auf dem 55 Hektar großen Gelände ist neben den Forschungs- und Zentraleinrichtungen des DLR auch das Astronautenzentrum EAC der Europäischen Weltraumbehörde ESA angesiedelt.

    In unmittelbarer Nachbarschaft befindet sich der modernste Windkanal Europas, der Europäische Transschall Windkanal (ETW) sowie der Flughafen Köln/Bonn. Auf dem Gelände herrscht Sicherheitsstufe 1 und so darf man es nur unter Vorlage seines Personalausweises und mit ausgestelltem Besucherausweis betreten. Fotografieren ist auf dem gesamten Gelände strengstens verboten, schon allein weil man von dort aus einen Blick auf die Kanzlermaschine auf dem benachbarten Bundeswehrflugplatz werfen kann.


    Das School Lab bietet Schülerinnen und Schülern die Gelegenheit, die faszinierende Welt der Forschung selbst zu entdecken. Im Stationsrundgang konnten die Schüler in gut betreuten Kleingruppen spannende Experimente zu den Themen Gravitationsbiologie, Schwerelosigkeit, Lärmkontrolle, Infrarotstrahlung und Brennstoffzellen selbst durchführen und zum Beispiel lernen, dass man Lärm mit Gegenlärm bekämpfen kann, wie sich eine Kerzenflamme in der der Schwerelosigkeit verhält, was Astronauten essen und woher Einzeller wissen, wo oben und unten ist (um nur einige Erkenntnisse zu nennen).


    Zu den einzelnen Stationen:


    Fossile Energien:

    Wenn es darum geht, Wasserstoff in elektrische Energie umzuwandeln, leisten Brennstoffzellen saubere Arbeit. Das macht sie zu einer wertvollen Technologie mit Zukunft. Mit aufwendigen, beeindruckenden Aufbauten, medial hervorragend unterstützt konnte die Funktionsweise einer Brennstoffzelle nachvollzogen werden.

    Infrarot:

    Die Schüler hatten die Möglichkeit die Welt durch eine Wärmebildkamera zu entdecken und erstaunliches festzustellen: Infrarotstrahlung geht durch Aluminium durch, aber nicht durch Glas oder Wasser. Das heißt gut sichtbares in der Realität wird durch die Infrarotkamera unsichtbar und andersherum. Gesuchte Verbrecher sind also gut beraten abzutauchen, wenn eine Wärmebildkamera zum Einsatz kommt.


    Schwerelosigkeit:

    Die Nachwuchsforscher finden mit Minifallturm und Zeitlupentechnik heraus, wie 0,6 Sekunden Schwerelosigkeit die Welt auf den Kopf stellen können. Die Schwerkraft beeinflusst viele physikalische, chemische und biologische Objekte und Prozesse und oftmals führen erst Experimente in Schwerelosigkeit zu einem wissenschaftlichen Erkenntnisgewinn.

    Lärmkontrolle:

    Lärm mit Lärm bekämpfen? Schwer vorstellbar! Aber das Prinzip ist einfach: Überlagert man zwei Schallwellen mit gleicher Tonfrequenz und gleicher Lautstärke so, dass die "Wellenberge" der einen Welle immer genau auf die "Wellentäler" der anderen Welle treffen, löschen sich die Schallwellen gegenseitig aus. Es wurde trompetet und richtig Lärm gemacht um dann mit entsprechenden Gegentönen den Schall faszinierender Weise komplett auszulöschen. Ein Heidenspaß!


    Gravitationsbiologie:

    Warum bilden sich die Knochen der Astronauten schon nach kurzem Aufenthalt in der Schwerelosigkeit dramatisch zurück? Weil unsere Zellen auf die Schwerelosigkeit reagieren. Aber wie „spüren“ Einzeller ob Gravitation vorliegt oder nicht?
    Am Beispiel der Pantoffeltierchen stellten die Schülerinnen und Schüler verschiedene Hypothesen auf und testen sie mit Versuchen zum Schwimmverhalten der Pantoffeltierchen. Wohin und wie schnell die Einzeller schwimmen, zeichnen wir mit einer Videokamera auf und benutzen ein Computerprogramm zur Auswertung.

     

    Daniela Düßdorf

     

     DLR DUE WER 2016 Labor

     

    an den verschiedenen Stationen des School Lab

     

    DLR DUE WER 2016 Geraet

     

    Kleines ganz groß - Mikroskopie der Pantoffeltierchen

     

    DLR DUE WER 2016 Licht geht auf

     

    Funktion einer Brennstoffzelle

     

    DLR DUE WER 2016 NochNInstrument

     

    Auch komplizierte Schaltungen wurden von uns gemeistert.

     

    DLR DUE WER 2016 Vuvuzela im All

     

    ordentlich ins Horn blasen, um Lärm mit Gegenlärm zu bekämpfen

     

     

    DLR DUE WER 2016 Staunen

     

    beim Einführungsvortrag

     

    DLR DUE WER 2016 Sicher gelandet

     

    sicher gelandet - EMA-Physik-Kurs vor der Original Sojus-Kapsel, in der Alexander Gerst von der ISS auf die Erde zurückgekehrt ist

     

    (Fotos: D. Düßdorf, U. Wernick)

  • Hoch hinaus - Wasserraketenprojekt der 8a

    Water rockets Ab geht die Post2In der Woche vom 27.06.16 - 01.07.16 fand in der Klasse 8a das Wasserraketenprojekt statt. In allen Mathe- und Physik-, sowie Vertretungsstunden, Mittagspausen und vielen freiwilligen nachmittäglichen Basteltreffs entstanden jede Menge tolle individuelle Meisterstücke der Ingenieurskunst.

    Die Schülerinnen und Schüler ließen sich von anfänglichen Fehlstarts nicht demotivieren, sondern entwickelten Biss und wollten immer weiter und höher. Von Tag zu Tag verbesserten sich die Wasserraketen, bis schließlich ein Höhenrekord von Konrad Stolte mit über 70 Metern nicht mehr gebrochen werden konnte.

    Eine andere Gruppe beschäftigte sich mit dem mathematischen Prinzip der Höhenmessung mit Hilfe des Schultheodolits. Formeln, welche eigentlich zum Stoff der neunten Klasse gehören, wurden mit Leichtigkeit adaptiert und angewandt. So dass mit Hilfe von Winkel- und Streckenmessungen jeweils immer die Flughöhe der Raketen bestimmt werden konnte.

    Da die aufwendig erstellten Raketen nach ihrem Flug oft Schaden erlitten war bald klar, dass zuverlässige Fallschirmsysteme entwickelt werden mussten. Hier waren dem Erfindungsreichtum und der Kreativität der Schülerinnen und Schüler keine Grenzen gesetzt. Sie wuchsen regelrecht über sich hinaus und entwickelten tolle Ideen. So wurden zum Beispiel Aufziehspielzeuge auseinander gebaut, um so ein Auslösesystem zu bauen, welches den Fallschirm erst nach einigen Sekunden nach dem Start auswirft. Letztendlich wurden auch die Fallschirme so zuverlässig abgesprengt und hielten die Rakete, dass es sogar möglich war, Kameras an die Rakete zu befestigen und mit diesen den Flug aufzuzeichnen. Dieses zusätzliche Gewicht verringerte die Flughöhe zwar beträchtlich, lieferte aber atemberaubende Bilder.


    Insgesamt hatten alle einen Mordsspaß, auch wenn es ab und zu eine nasse Angelegenheit war. Einige Schüler haben so Feuer gefangen, dass geplant wird in den Sommerferien weiter zu basteln - an mehrstufigen Raketen! Wir sind gespannt!


    Daniela Düßdorf

     

     

    Water rockets Einfache Wasserrakete

     

    Wasserrakete - Einfacher Typ

     

    Water rockets Tuefteln

     

     

    Raketeningenieure beim Tüfteln

     

    Water rockets Fallschirmsystem

     

    Wasserrakete mit Fallschirmvorrichtung

     

    Water rockets Fallschirmsystem2

     

    Wasserrakete mit Fallschirmvorrichtung und integrierter Kamera

     

    Water rockets Startrampe

     

     An der Startrampe

     

    Water rockets Start

     

    Ab geht die Post

     

    Water rockets Alle in Deckung

     

     Volle Deckung

     

    Water rockets Start2

     

    Und hoch...

     

    Water rockets Hoehenmessung

     

    Höhenmessung mit dem Schultheodoliten

     

     Water rockets Hoch hinaus

     

    Hoch hinaus... wie hoch genau...?

     

    Water rockets Hoehenrekord

     

    Sehr hoch - Versuchsrekord!

     

    Water rockets Stolz

     

    Ingenieursstolz

     

    Water rockets Team

     

    Raketenbauer der Klasse 8a

     

    (Fotos: D. Düßdorf)

  • EMA trifft EMA

    caesarUnser EF-Physikkurs besuchte am 21.04.16 das caesar (center of advanced european studies and research), ein großes internationales Forschungszentrum an der Ludwig-Erhard-Allee, direkt an der Rheinaue. Es gehört der Max-Planck-Gesellschaft an und betreibt Grundlagenforschung. Dort arbeiten Physiker, Biologen, Chemiker, Mathematiker, Informatiker und viele Ingenieure aus verschiedenen Ländern unter einem Dach; die Amtssprache ist Englisch.

     

    Insbesondere statteten wir der Arbeitsgruppe EMA (Elektronenmikroskopie und Analytik) einen Besuch ab. Dort wurden wir zum einen in die Theorie der Elektronenmikroskopie eingeführt; zum anderen durften wir auch selbst Hand anlegen an die für eine Schule unbezahlbar teuren Geräte

     

    Da schnelle Elektronen Materiewellen einer sehr viel kürzeren Wellenlänge als sichtbares Licht darstellen und das Auflösungsvermögen eines Mikroskops durch die Wellenlänge begrenzt ist, kann mit einem Elektronenmikroskop eine deutlich höhere Auflösung (derzeit etwa 0,1 nm/Nanometer) erreicht werden als mit einem Lichtmikroskop (etwa 200 nm/Nanometer).

     

    Sowohl mit einem Transmissionselektronenmikroskop (TEM) als auch mit einem Rasterelektronenmikroskop (REM) durften wir verschiedenste Proben untersuchen. Diese mussten dazu vorher natürlich noch entsprechend präpariert werden. Da man Untersuchungen im Nanobereich vornimmt, hieß es, hierbei unheimlich genau zu sein. Besonders interessant waren die Untersuchungen des Komplexauges einer Stubenfliege und der Beschaffenheit des Tabakmosaikvirus.

     

    Erstaunt waren unsere Kursteilnehmerinnen und -teilnehmer, dass sie in Laboren der Sicherheitsstufe 1 arbeiten und dabi die Arbeit von richtigen Wissenschaftlern hautnah kennen lernen durften.

     

    Als herausragendes Forschungszentrum, welches auch jetzt am Boys‘- und Girls‘ Day mit tollen Angebotenaufwarten konnte, ist das caeseartrotz seiner Nähe vielen unserer Schülerinnen und Schüler noch unbekannt. Für die naturwissenschaftlich Interessierten lohnt es sich aber sehr, den Kontakt herzustellen, um sich beispielsweise nach spannenden Praktikumsplätzen und Arbeitsmöglichkeiten im Verlauf eines späteren naturwissenschaftlichen Studiums zu erkundigen. Einen Besuch schon während der Schulzeit empfehlen wir daher sehr!

     

     

    Daniela Düßdorf

     

    (unterrichtet am EMA Mathematik und Physik)

     

    Caesar Thumbsup

     

    Keine alltäglichen Einblicke bieten die caesar-Labors der Sicherheitsstufe 1 - Trotzdem durfte man rein: Thumbs up for that!

     

    EMA meets EMA

     

    Willkommen EMA in der Abteilung für Elektronenmikroskopie und Analytik!

     

    Probenpraeparation 1

     

    Präparation der Proben für die anschließende elektronenmikroskopische Untersuchung

     

     fliegenauge

     

    Alltägliches aus der Nähe: Das Auge der Stubenfliege

     

    Kaefer

     

    Riesig, der Kleine: Ein Käfer

     

    Pollen

     

    Fliegend eine Plage für  Allergiker - unter´m Elektronenmikroskop ein Hingucker: Pollen

     

    Tabakmosaikvirus2

     

    Zum Leidwesen vieler Pflanzer auch alltäglich: Das Tabakmosaikvirus- eines der als erste beschriebenen Viren überhaupt

     

    REM

    Innenleben eines Rasterelektronenmikroskops (REM)

     

     Probenpraeparation 2

     

    Spannend und allen Interessierten zur Nachahmung empfohlen: Eine Exkursion zu caesar

     

    (Fotos: D. Düßdorf)

     

     

  • Laborführerschein für EMA-MINT-Leistungsgruppen im Deutschen Museum

    Laborfuehrerschein MINT 2016 2Am Nachmittag des 12.04. und 19.04. besuchte die aktuelle MINT-Leistungsgruppe der Stufe 7 mit ihrer Physiklehrerin Daniela Düßdorf das Deutsche Museum und legte dort einen Laborführerschein ab. Die Schülerinnen und Schüler arbeiteten in der Experimentierküche an Versuchen aus den Bereichen Physik und Chemie – so zum Beispiel elektrochemische Reaktionen und Chromatographie.

     

    Der Laborführerscheinwurde vom Deutschen Museum primär ins Leben gerufen, um interessierten Haupt- und Realschulabsolventen Einblicke in die Kompetenzbereiche von Ausbildungsberufen im naturwissenschaftlichen Bereich, wie zum Beispiel Laborassistent, technischer Zeichner, Werkstoffprüfer oder Physiklaborant zu bieten.

     

    Bei unseren MINT-Leistungsgruppen in der 7. Klasse geht es vor allem darum, die Kinder an naturwissenschaftliche Arbeitsweisen heranzuführen. Hier steht die Planung, Durchführung und Auswertung von (nicht nur physikalischen) Experimenten im Vordergrund, und genau da setzt dass speziell auf diese Gruppe vom Deutschen Museum zugeschnittene Laborführerscheinmodul mit seinem Fokus auf das „kleine Einmaleins“ des experimentellen Arbeitens an: Genauigkeit, Protokollführung, die korrekte Anwendung von Fachvokabular, das Beherrschen von Maßeinheiten, logisches Denken und Handeln und was grundsätzlich noch notwendig ist, um entdecken zu können, wie spannend Naturwissenschaften sind.

     

    Warum dafür ins Deutsche Museumgehen? Ganz einfach: Weil Naturwissenschaften dort sehr anschaulich und zur Interaktion einladend präsentiert werden und die gebotenen Experimentiermöglichkeiten eine enorm abwechslungsreiche und anregende Ergänzung zum an sich schon breiten Repertoire unseres MINT-Unterrichts darstellen.

     

    Nachdem der Laborführerschein an zwei Nachmittagen in jeweils einem zweieinhalbstündigen Modul bestanden war, waren alle Kinder begeistert und bekamen beim abschließenden freien Rundgang durch die Experimentierlandschaft des Museums noch einmal reichlich Gelegenheit, sich auszutoben.

     

    Ein Besuch lohnt sich also in jedem Fall – spätestens dann, wenn die EMA-Labors wieder aufgeräumt und geschlossen sind. Vielleicht schon am nächsten Wochenende?

     

    Daniela Düßdorf/Jochen Stiewe

     

     

    Laborfuehrerschein MINT 2016 3

     

    Werkstoffkunde - Kunststoffe

     

    Laborfuehrerschein MINT 2016 4

     

    Experimentieren zur Wasseraufnahmefähigkeit bstimmter Kunststoffe, wie sie zu Beispiel in Windeln verwendet werden - Eine schöne Matscherei!

     

    Laborfuehrerschein MINT 2016 5

     

    Trennen verschiedener Stoffe durch Sink- und Schwebeverfahren

     

    Laborfuehrerschein MINT 2016 6

     

    Differenzierung von pH-Wert-abhängigen von pH-Wert unabhängigen Stoffen

     

    Laborfuehrerschein MINT 2016

     

    Genauigkeit, Sauberkeit, Gewissenhaftigkeit - Unsere MINT-Leistungsgruppen Schüler und Schülerinnen der aktuellen Stufe 7 im Labor des Deutschen Musuems

     

    (Fotos: D. Düßdorf)

  • Kaspar Linnenkamp berichtet vom Mint-EC Seminar „ENERGIE“ 2016 in Wiesbaden

    Das MINT-EC Seminar "Energie" 2016 fand vom 24. bis zum 27.02.2016 in Wiesbaden statt und bot vor allem Schwerpunkt-Workshops zur Freiwurf-Analyse im Basketball, Energiegewinnung aus Nahrungsmitteln, nachwachsenden Rohstoffen und Teilchenbeschleunigern an. Nach der individuellen Anreise zur Jugendherberge hatten wir dort unser erstes Plenum. Danach konnten wir nochmal kurz auf unsere Mehrbett-Zimmer und die Sachen holen, die wir für den anschließenden Besuch einer Kletterhalle benötigten. Für das Kennenlernen unter uns 22 Teilnehmern war das Klettern war eine gute Idee. Danach gingen wir zurück in die Jugendherberge, um dort zu Abend zu essen. Darauf folgte ein Abendplenum mit Gruppenspielen.

     

    Nach dem Frühstück am zweiten Tag ging es um um 8:20 auf einen 50-minütigen Fußmarsch zur Martin-Niemöller Schule, wo wir in die ersten beiden Workshops eingeteilt wurden, einen physikalischen Teil zur Analyse von Basketball-Freiwürfen und einen zur Inhaltsstoffanalyse in modernen Nahrungs- und Nahrungsergänzungsmitteln. Ich hatte mich für den Basketball-Teil entschieden. Dieser Teil interessierte mich sehr, weil ich selbst Basketball-Spieler bin. Der Trainer Dirk Nowitzkis Holger Geschwindner machte sich als Physiker die Wissenschaft zunutze, um die Wurftechnik seines Schützlings zu perfektionieren. In dem physikalischen Teil ging es um die Analyse bzw. Visualisierung von Basketballfreiwürfen und anderen Ballflugkurven. Dazu haben wir die Würfe erst im 90° Grad Winkel aufgenommen und das Video dann zur Visualisierung in ein Programm eingefügt. Daraus konnten wir uns dann die wirkenden Kräfte erschließen. Mehr Infos zu diesem spannenden Thema gibt´s hier.

     

    Nach dem Mittagessen in der Schulkantine wurde in den Workshops weitergearbeitet. Die Physiker spielten dann um 15:30 Uhr noch Basketball, bevor es um 17:00 Uhr ein frühes Abendessen gab, dem eine Stunde später der Expertinnennvortrag von Frau Prof. Dresen vom Institut für Sportwissenschaft der Universität Mainz über das Thema „Doping und Substanzkonsum zur Leistungssteigerung in verschiedenen Bereichen“ folgte, welcher den ersten Seminartag abschloss.

     

    Früh ging es dann am letzten Tag per Bus zur Universität Mainz, wo wir uns wieder in den eher biologischen und eher physikalischen Teil aufteilten. Die Physiker bauten unter Aufsicht von Studenten eine sogenannte Paulfalle, und die Biologen besuchten die Grüne Schule in Mainz zum Thema „Nachwachsende Rohstoffe-Chance oder Risiko?“. Für die Physiker gab es in der Campus Cafeteria um 11:30 Uhr dann ein frühes Mittagessen, und ab 12:15 Uhr wurde weitergearbeitet. Um 14:30 Uhr trafen sich die beiden Gruppen wieder und fuhren gemeinsam mit dem Bus zum Biomasseheizkraftwerk in Wiesbaden. In diesem Kraftwerk werden jährlich rd. 90.000 t Biomasse verbrannt und dabei wird regenerativer Strom und Fernwärme erzeugt. Die Leistung des Kraftwerks reicht aus, um ca. 12.000 Einfamilienhäuser für ein ganzes Jahr mit Energie zu versorgen. Im Kraftwerk werden vorwiegend Altholz der Klassen (A1-A3) und Siebreste aus der Kompostierung von Grün- und Bioabfällen verbrannt. Die Führung durch das Kraftwerk war sehr interessant und dauerte bis um 18:00 Uhr, danach fuhren wir zurück zur Jugendherberge und hatten den Abend frei.

     

    Am Samstag hielten wir im Prinzip nur noch unsere Präsentationen über ein Thema der Tage, mein Thema war die Paulfalle, eine vereinfachte Version ist im Bild unten zu sehen.

     

    Die Paul-Falle verdankt ihren Namen ihrem Entwickler Wolfgang Paul, der für seine Leistungen 1989 den Nobelpreis erhielt. Er lehrte in Bonn und war Direktor des Physikalischen Instituts. In diesem Jahr bekommen die Abiturienten des EMA ihre Zeugnisse in dem nach ihm benannten Hörsaal, dem Wolfgang-Paul-Hörsaal. (beim EMA um die Ecke)

    Unter einer Paul-Falle versteht man eine Art Käfig, in dem geladene Teilchen mit Hilfe eines elektrischen Wechselfelds in einem kleinen Raum über einen langen Zeitraum gespeichert werden können. Dadurch, dass man geladene Teilchen nun kontrolliert fixieren kann, wird eine Untersuchung dieser einzelnen kleinen Teilchen, zB. Ionen ermöglicht. Man gewinnt somit weitere Erkenntnisse über den Mikrokosmos. Das ist vor allem in der Atom-und Quantenphysik, aber auch in der Chemie von großem Interesse In der Atomphysik werden Paulfallen etwa zur hochpräzisen Spektroskopie von Ionen verwendet. Ein anderes Einsatzgebiet sind Atomuhren.

     

    Insgesamt war das MINT-Camp sehr interessant und lehrreich!

     

    Kaspar Linnenkamp (EF)

     

     

    MINT Wiesbaden Paulfalle

     

     Die "Paul-Falle"

     

    MINT Wiesbaden Freiwurfanalyse

     

    Videoaufnahmen zur Analyse des Basketball-Flugverhaltens beim Freiwurf

     

    MINT Wiesbaden HKWWiesbaden

     

    Teilnehmerinnen und Teilnehmer am MINT-Seminar "Energie 2016" vor dem Biomasse-Heizkraftwerk Wiesbaden (3. v. links: Autor Kaspar Linnenkamp)

     

    (Fotos: K. Linnekamp)

  • „MINT 4 KIDS – Versuch’s doch mal!“ - Naturwissenschaftliche Experimentiertage am EMA für Grundschulkinder

    Spaß am Experimentieren in den Fächern Physik und Informatik konnten interessierte Grundschulkinder am 23. und 30. 11. 2015 am EMA erleben. Unter dem Motto "MINT 4 Kids - Versuch´s doch mal!" experimentierten die insgesamt 80 Mädchen und Jungen in zwei Gruppen für jeweils 45 Minuten in je einem Physik- und einem Informatikmodul mit Strom und der Programmierung von Spielen am PC. Die individuelle Betreuung der Viertklässler übernahmen vor allem Schülerinnen und Schüler unserer aktuellen MINT-Leistungsgruppen der Jahrgangsstufe 7 unter der Leitung von Frau Düßdorf und Herrn Reichelt. Nach einer kurzen Abschlussbesprechung im Oberstufenraum endeten beide Veranstaltungen mit der Verteilung der Teilnehmerurkunden.

     Konzeptionell folgte die Veranstaltung in diesem Jahr dem Prinzip "Weniger ist mehr": Die Experimentiermodule wurden verlängert, der Fokus jedoch auf die beiden Fächer Physik und Informatik gelegt.

     Die MINT-Koordinatoren Dr. Vera Wethkamp und Nils van den Boom freuen sich schon auf die "MINT 4 Kids"-Tage 2016, die dann ganz im Zeichen der Fächer Biologie und Chemie stehen werden.

     

    Jochen Stiewe

     

      

     MINT 4 Kids 2015 2

     

    "MINT 4 Kids - Versuch´s doch mal!" - Zum Beispiel Spiele Programmieren am PC im Fach Informatik bei Benjamin Reichelt.

     

    MINT 4 Kids 2015 3

     

    ...oder Experimentieren mit elektrischem Strom im Fach Physik bei Daniela Düßdorf (vorn) und Vera Wethkamp (hinten).

     MINT 4 Kids 2015 Titel

     

    Die Betreuung der Viertklässler übernahmen Schülerinnen und Schüler der MINT-Leistungsgruppen der Stufe 7 (von D. Düßdorf und B. Reichelt).

     

    (Fotos: R. Hillert)

  • Dualismus des Lichts und regenerative Energien - EMAner experimentierten im zdi-Schülerlabor

    Muss man sich Licht eher als Teilchen oder als elektromagnetische Welle vorstellen? Diese Frage brachte am Freitag, 28. August 2015 den Q2-Leistungskurs Physik von Vera Wethkamp in die Physikwerkstatt Rheinland, wo drei Experimente zum Welle-Teilchen-Dualismus des Lichtes durchgeführt wurden, die in der Schule aus Kostengründen nicht realisierbar sind. Unterstützt und angeleitet wurden die Schülerinnen und Schüler dabei von einer Bachelorstudentin.

    Die drei Experimente heißen „Photonenklicker“, „Mach-Zehnder-Interferometer“ und „Doppelspaltexperiment mit einzelnen Photonen“.

    Beim „Photonenklicker“ werden einzelne Lichtimpulse per Lautsprecher hörbar gemacht und so der Teilchencharakter des Lichtes gezeigt. Diese einzelnen Teilchen werden dann aber in einem „Mach-Zehnder-Interferometer“ oder im „Doppelspaltexperiment mit einzelnen Photonen“ zur Interferenz (Überlagerung) gebracht. Es entsteht ein typisches Interferenzmuster, das auch bei Wellen vorhanden ist.

    Die erstaunliche Erkenntnis: Licht kann Teilchen- und Wellencharakter haben! Lichtteilchen sind Quantenobjekte, die in der heutigen Physik mit Hilfe der Quantenelektrodynamik richtig beschrieben werden.

    Durch die drei Experimente konnten die Schülerinnen und Schüler einen experimentellen Zugang zum doch eher theorielastigen Inhaltsfeld der Quantenphysik bekommen.

     

    Acht Schülerinnen und Schüler der Klasse 9B wurden in der Woche vom 31. August bis 4. September 2015 im zdi-Schülerlabor der Physikwerkstatt Rheinland zu Experten zum Thema "Windkraft, Brennstoffzelle und Solarzelle" ausgebildet. Von einem Bachelorstudenten betreut, standen ihnen dabei Modelle, Experimente, Literatur und Informationsfilme zur Verfügung.

    Damit auch der Rest der 9b von ihrem Wissen profitieren konnte, erstellten die Experten Poster und bereiteten Vorträge vor. Die Experimente und Modelle wurden am Montag, den 7. September, der ganzen Klasse im Physikunterricht präsentiert.

    Aufmerksam hörte die Klasse ihren Experten zu und bewunderte die inhaltlich und optisch sehr gelungenen Lernplakate. (s. Foto Windkraft von Johanna und Luisa, Foto Solarzelle von Nick, Andreas und Jakob P., Foto Brennstoffzelle von Simon und Niklas).

    Ein ganz herzlicher Dank geht an die Bachelorstudenten im zdi-Schülerlabor der Physikwerkstatt Rheinland für die Bereitstellung der Materialien und die nette Betreuung!

     

    Vera Wethkamp

     

     

    Windkraft von Johanna und Luisa downsized

    Lernplakat der "Windkraft"-Expertinnen, Johanna und Luisa (9b) in der Physikwerkstatt Bonn

     

    Brennstoffzelle von Simon und Niklas downsized

    Lernplakat der "Brennstoffzellen"-Experten, Simon und Niklas (9b)

     

    Solarzelle Plakat downsized

    Experimentierdokumentation der "Solarzellen"-Experten, Nick, Andreas und Jakob P. (9b)

     

    LK Ph Physikwerkstatt downsized

    Schüler des Q2-Physikleistungskurses grübeln in der Physikwerkstatt Bonn über Quantenobjekten

     

    (Fotos: V. Wethkamp)

  • Tragschrauber-Bau fürs Abi am EMA

    Seit dem 23.09.2011 bauen Schüler desErnst-Moritz-Arndt Gymnasiums Bonn zusammen mit der Flugschule RheinMain einen Tragschrauber!

    Dank der Unterstützung der Firma AutoGyro, der Flugschule RheinMain und dem Schultechnikum  wurde es möglich dieses Projekt zu realisieren!

    Zehn Schülerinnen und Schüler der Oberstufe bauen zusammen mit Technikern der Flugschule RheinMain über ca. 8 Wochen einen Tragschrauber des Typs MTOSport der Firma AutoGyro.

    Zweimal die Woche treffen sich die Schüler mit uns am Flugplatz Bonn Hangelar um an dem Projekt weiterzubauen. An diesen Tagen gibt es jeweils einen Mix aus Theorie und Praxis, wodurch auch viele Hintergründe vermittelt werden können. Unser Ziel ist es nicht nur einen Tragschrauber zu bauen, sondern auch zu vermitteln warum manche Dinge so wichtig sind und wie ein Tragschrauber und seine Einzelkomponenten funktionieren.

    Im Rahmen eines von Herrn Olejniczak betreuten Projektkurses, Facharbeiten und über besondere Lernleistungen wird das zeitlich sehr aufwändige Projekt auch in das Abitur eingebracht.

    Für genauere Informationen über den Baufortschritt besuchen sie einfach die Facebook-Seite der Flugschule auf www.facebook.de/FlugschuleRheinMain

    Am 12.10.2011 strahlten zwei Fernsehsender einen Bericht über das Tragschrauber-Schulprojekt aus.

    Die Lokalzeit des WDR brachte sowohl einen Bericht über den ersten Tag des Projekts, als auch ein Interview mit der einzigen Schülerin im Studio.

    Das Video lässt sich online in der WDRMediathek anschauen

    Einen weiteren Beitrag brachte das ARD Nachtmagazin am 12.10.2011 und im Mittagsmagazin am 13.10.2011

    Das Nachtmagazin konzentrierte sich eher auf die Bauphasen und den Ablauf des Projekts für die Schüler. Auch ARD stellt das Video in ihrer Mediathek (ca. ab 18. Minute der Sendung) zur Verfügung.

     

  • EMA erneut erfolgreich beim Bundeswettbewerb Physik

    EMA erneut erfolgreich beim Bundeswettbewerb Physik

    Auch in diesem Schuljahr waren Schülerinnen und Schüler unserer Schule wieder sehr erfolgreich beim Bundeswettbewerb Physik. Von elf Teilnehmerinnen und Teilnehmern erreichten neun die 2. Runde, von denen sieben daran teilnahmen.

    Preistraeger1Teilnehmer/innen der 2. Runde:
    Jana Zickler 8c,
    Johanna Rätz 8b,
    Judith Hasler 8c,
    Kianush Khalafi 7c,
    Paula Kirsch 7c,
    Antonia Sökefeld 7c,
    Julian Roth 8b









    Preistraeger2Von diesen Schülerinnen und Schülern erreichten drei die Bundesrunde des Physikwettbewerbes. Die Bundesrunde fand vom 28.Mai bis zum 2. Juni 2011 in Jena statt.  

    Kianush Khalafi aus der 7c erhielt dort einen 3. Preis!

    Teilnehmer der Bundesrunde in Jena: Judith Hasler 8c, Kianush Khalafi 7c und Julian Roth 8b

    Wir gratulieren allen Teilnehmerinnen und Teilnehmern herzlich!

  • Brennstoffzellenwettbewerb „Fuel Cell Box“

    EMA-Physik-AG erreicht mit einer hervorragenden Leistung die Finalrunde beim Brennstoffzellenwettbewerb „Fuel Cell Box“.

    In der Piazzetta des Historischen Rathauses zu Köln wurde am vergangenen Freitag, 24. 2. 2012, die Endphase für den 7. NRW-Schülerwettbewerb "Fuel Cell Box" 2012 eingeläutet. Der Wettbewerb wird von der EnergieAgentur.NRW und der h-tec GmbH veranstaltet und hat die Energiegewinnung aus Wasserstoff und Brennstoffzelle zum Thema. Schirmherr ist NRW-Klimaschutzminister Johannes Remmel.

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