Mit dem Helium-Detektor auf Erfolgskurs

Zweiter Platz der Dr. Hans Riegel-Stiftung für Julian Scharr Nach seiner erfolgreichen Teilnahme beim Wettbewerb Ju­gend forscht (3. Platz auf Landesebene) konnte Julian Scharr (Q1) mit seiner Arbeit zur Entwicklung eines Heliumsensors nun auch die Jury im Fach Physik der Dr. Hans Riegel-Stiftung überzeugen und erzielte einen zweiten Platz.

In seiner Arbeit nutzte Julian geschickt unterschiedliche phy­si­kalische Prinzipien, um Prototypen von Heliumsensoren zu konzipieren und als Prototypen zu bauen. Anlass für diese Ar­beit war das von seinem Vater berichtete Problem, vor dem Mitarbeiter in einem Institut zur Pflanzenforschung im For­schungszentrum Jülich regelmäßig stehen: Zur Kühlung eines sehr starken Magneten muss Helium nachgefüllt werden. Dafür muss ein Wis­sen­schaftler auf einen etwa 2m hohen Aufbau steigen und diese Aufgabe „per Hand“ lösen.

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Masterclass Teilchenphysik – Wissen, was die Welt zusammenhält

Am Mittwoch, dem 19.6., nahm der Physik-LK der Q1 unter Leitung von Frau Dr. Wille trotz som­mer­licher Temperaturen und Abi-Gag an der Master­class Teilchenphysik teil, die im Rahmen des Teil­chennetzwerkes von der RWTH Aachen ange­boten wird und von Martin Rongen vor Ort bei uns durchgeführt wurde.

Rund vier Stunden tauchten wir in die fas­zi­nie­rende Welt der Elementarteilchenphysik ein – aller Anfang war schwer, denn am Anfang steht bekanntlich das Wort. So begann der Tag mit einem kurzen Abriss des Stan­dard­modells der Elementarteilchenphysik.

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Quarks und Co im Physikunterricht in der Oberstufe

Am vergangenen Donnerstag war es mal wieder so weit. Bereits zum dritten Mal gastierte Prof. Dr. Büscher in der Zitadelle. Und erneut schaffte er es durch seinen interessanten Vortrag zum Thema „Das Standardmodell der Elementarteilchen­phy­sik“ den Schüler*innen des Physik-Leistungs­kur­ses einen tiefen Einblick in die Besonderheiten und Eigenarten des Mikrokosmos zu vermitteln.

Herr Prof. Dr. Büscher, Mitarbeiter des Grünberg-Instituts (FZ Jülich) und Dozent an der Heinrich-Heine-Universität in Düsseldorf, steckte dabei die Schüler*innen förmlich mit seiner Begeisterung für die Struktur der Materie an. Er wusste von den Grundlagen zu berichten, aber auch von aktuellen Forschungsgegenständen.

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Wer wird denn gleich in die Luft gehen?

Versuche zur Supraleitung im JuLab
Am 29.1. stand für den Physik-LK der Q1 sehr viel Praktisches auf dem Programm: Beim Besuch im JuLab konnten wir in zahlreichen Versuchen das Thema Supraleitung hautnah erfahren.

Supraleitung meint die verlustlose Stromleitung, eine Entdeckung, die bereits im Jahr 1911 gelang. Heute werden Supraleiter vor allem in der For­schung, zum Beispiel in Teilchenbeschleunigern oder auch in der medizinischen Dia­gnos­tik, etwa in Kernspintomographen, eingesetzt. Viele weitere Einsatzmöglich­keiten sind denkbar, allerdings sind die bisher bekannten Materialien erst bei sehr tiefen Temperaturen supraleitend, was den Einsatz schwierig bzw. kostspielig macht.

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„Wackelig weiche Materie“ – Forscherteam besucht die Zitadelle

Kurz nach dem Nikolaustag wehte eine er­fri­schende Brise Forschergeist durch den 2. Stock des Institutsgebäudes: Herr Prof. Dr. Aarts (Ox­ford University), Frau Dr. Ripoll und Herr Prof. Dr. Lettinga (beide Forschungszentrum, ICS2/3) be­suchten mit ihrem zehnköpfigen inter­na­ti­o­na­len Team aus Doktorandinnen und Doktoranden die Zitadelle. Die Forscher demonstrierten unse­ren Klassen 9, den Q2-Chemie- und Physik-Grund­kursen und dem Physik-Chemie-Differenzierungskurs der Stufe 8 sechs verblüf­fen­de Experimente und Computersimulationen.

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Schülerinnen und Schüler beim Helmholtz-Tag

Eine Schülergruppe des Gymnasiums Zitadelle besuchte dieses Jahr den Helmholtz-Tag des For­schungszentrums Jülich, der vom JuLab für alle Schulen der Region durchgeführt wird. Der Helm­holtz-Tag findet landesweit in allen Zentren der Helmholtz-Gemeinschaft statt und ermöglicht den Schülerinnen und Schülern Einblicke in ak­tu­elle Themen der Forschung. Neben Vorträgen von Wissenschaftlern werden auch die entsprech­en­den Forschungsinstitute besichtigt, so dass die Schülerinnen und Schüler den Forschern bei der Arbeit über die Schulter gucken und ihnen direkt Fragen stellen können.

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Physik-Vortrag schürt Begeisterung

Gespannt hören der Physik-Leistungskurs, die bei­den Physik-Grundkurse der Q2 sowie die Physik-Lehrerschaft Prof. Dr. Büscher zu, als er seinen Vortrag über das Standardmodell der Elementar­teilchenphysik beginnt.
Wer bei einem Physikvortrag ein langweiliges, trockenes Prozedere erwartet, hat falsch gedacht! Stattdessen geht die hierfür eingeplante Doppel­stunde um wie im Flug, vor allem dank der lockeren, erfrischenden Vortragsweise mit vielen anschaulichen Vergleichen und lustigen Karika­turen – so wie der Vergleich des Higgs-Bosons mit Margaret Thatcher, auch wenn wir, um diese zu kennen, eigentlich ein bisschen zu jung sind.

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Raus aus der Schule – rein ins Labor!

Christian und Lukas waren von der Zitadelle dabei!Unter diesem Motto bietet die RWTH-Aachen in Zusammenarbeit mit dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) mittlerweile ein breites Angebot an Kursen in verschiedenen Schülerlaboren an. Primäres Ziel dabei ist die frühzeitige, spielerische Sensibilisierung für das Studienangebot in den MINT-Fächern der RWTH (http://www.educationlabs.rwth-aachen.de).

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Workshop zum Thema Differentialgleichungen

Am 26.09 kam der Mathematik-Professor Herr Pieper vom Jülicher Standort der FH Aachen zu uns ins Institut, um den Mathe Leistungskursen der Stufe Q2 das Thema Differentialgleichungen näher zu bringen.

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Prof Pieper im Institut


Im Allgemeinen versteht man darunter Gleichungen, die aus einer Funktion und dessen Ableitung bestehen und gelöst auch eine Funktion ergeben. Dieses für die Meisten unbekannte Thema, das in der Schule lediglich oberflächlich im Rahmen des Physik LKs behandelt wird, versuchte er mit viel Witz und unterhaltsamen Anekdoten in 6 Schulstunden intensiver zu beleuchten. Hierbei ließ sich außerdem die Art des Lernens an einer Uni oder Fachhochschule erahnen, da es durchaus eher einer Vorlesung als unserem normalen Matheunterricht ähnelte. Durch Aufgabenstellungen wurden wir Zuhörer jedoch trotzdem gut in das Geschehen integriert, sodass sich logische Schlussfolgerungen im Team gut ableiten ließen. Für alle neu war das Aufstellen von Differentialgleichungen, wobei sich Professor Pieper die Aufmerksamkeit der Schülerschaft mit Beispielen aus dem ganz normalen alltäglichen Leben wie der Funktion für den Abbau der Alkoholkonzentration im Blut sicherte. Auch die anderen Beispiele, wie die Federung bei einem Motorrad zeigten, dass Differentialgleichungen ein nützliches Werkzeug für das Modellieren von Problemstellungen sein können.

Aus dem Workshop konnten wir wirklich viel Lehrreiches mitnehmen und es war ein interessanter Ausblick auf all die Dinge, die die Mathematik noch so zu bieten hat. Ein Besonderer Dank geht an Herrn Schneider für die Organisation, sowie natürlich an Herrn Pieper dafür, dass er sich die Zeit genommen hat, uns dieses Thema mit so viel Begeisterung und Elan näher zu bringen.

(Ines Kluge, Q2)

Physik LK im Julab „Supraleitung“

Am 17. Juni 2014 besuchten wir, der Physikleistungskurs Q2 mit Herrn Schneider das JuLab des Forschungszentrums Jülich. Dort nahmen wir an einem Workshop zum Thema „Supraleitung“ unter der Leitung von Christian Müller teil. Dabei hatten wir die Möglichkeit uns mit verschiedenen Experimenten, selbstständig Zusammenhänge zu erschließen.

Zu Beginn wurden wir in die Arbeit mit flüssigem Stickstoff eingewiesen und uns wurden wichtige zu beachtende Sicherheitshinweise erläutert.
Anschließend gingen wir in Zweiergruppen zusammen und konnten nun damit beginnen, selbstständig Versuche zum Thema des faradayschen Induktionsgesetztes durchzuführen, welches wir und selbstständig erarbeiteten.

Verstärkung des magnetischen Feldes mit einem ferromagnetischen Eisenkern.

Verstärkung des magnetischen Feldes mit einem ferromagnetischen Eisenkern.

 

Im Anschluss führten wir Versuche zu Ferro-, Para- und Diamagnetismus durch. Dabei machten wir interessante Beobachtungen, wie zum Beispiel das Schweben eines Ringmagneten durch Ferromagnetismus, welcher aus der sogenannten Austauschwechselwirkung resultiert. Dabei stößt das in der Spule erzeugte magnetische Feld den Magneten ab.

 

 

 

 

 

 
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