Physik

Physikseminar an der TU Kaiserslautern für die Gewinner des Physikwettbewerbs

von Carsten Steiber (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.

Interview mit dem Landessieger beim Wettbewerb "Jugend forscht" Niklas Burkhard

Was war das für ein Wettbewerb, an dem du teilgenommen hast?

 

Jugend forscht! Es geht darum, ein wissenschaftliches Thema seiner Wahl, aus den Bereichen Technik, Chemie, Physik oder Biologie, vorzustellen. Dies wird dann auf wissenschaftlichem Niveau außerhalb des Unterrichts ausgewertet.

 

Welches Thema hattest du?

 

Niklas Burkhard mit seiner Physiklehrerin StD' Beate Schuster

Ich habe mich mit der experimentellen Bestimmung der magnetischen Feldkonstante µ0 befasst. Diese benötigt man um die magnetische Feldstärke, zum Beispiel bei Transformatoren, zu bestimmen.

Das Deutsche Museum in München

Erzähle uns doch einmal von deinem Stipendium...

 

Ich habe verschiedene Sonderpreise gewonnen. Einmal einen einwöchigen Aufenthalt mit Übernachtung im Kerschensteiner Kolleg im Deutschen Museum in München, wo auch andere Preisträger waren. Wir durften einer exklusiven Führung beiwohnen, aber das Museum auch auf eigene Faust erkunden. Weitere Preise waren ein Geldpreis sowie ein zweiwöchiges Praktikum im Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt.

 

Gab es eventuell auch negative Aspekte, die dir nicht so gefallen haben?

 

In der Regel war es ziemlich stressig, aber im Endeffekt hat es sich gelohnt. Im Vorhinein hat man immer nur die Arbeit vor Augen, aber wenn man einmal drin ist, dann überwiegen meist Spaß und Motivation.

 

Würdest du nochmal teilnehmen?

 

 

Ja, auf jeden Fall würde ich wieder bei Jugend forscht teilnehmen. Wenn man einmal dabei war, hat man eigentlich immer wieder Lust, sich dieser Erfahrung erneut zu stellen, da einem immer neue Ideen kommen.

 

Welche Bedingungen gibt es um am Wettbewerb teilzunehmen?

 

Das Fach sowie die jeweilige Note sind eigentlich relativ egal. Man braucht einen Lehrer, der einen betreut, so hatte ich zum Beispiel Frau Schuster, welche meine sehr engagierte Stammkursleiterin war. Das Wichtigste allerdings ist das eigene Interesse an dem Thema und dem Wettbewerb.

 

Welche Erfahrungen hast du gewonnen?

                 

Durch den Wettbewerb habe ich erkannt, dass es viele Themenbereiche gibt, die auf den ersten Blick vielleicht langweilig erscheinen, jedoch sieht man bei intensiver Beschäftigung, dass mehr Interessantes dahintersteckt. Bemerkenswert fand ich auch, dass es viele Menschen gab, mit denen man harmonieren konnte.

 

Hat dir die Teilnahme Spaß gemacht?

 

Ich fand es sehr interessant, vor allem weil ich die Möglichkeit hatte sehr viele unterschiedliche Menschen kennenzulernen. 

 

Weißt du schon, was du studieren möchtest?

 

Es hat zwar nicht viel mit Physik zu tun, aber ich würde sehr gerne Medizin studieren. Allgemein habe ich ein sehr breitgefächertes Interessenspektrum. Und meiner Meinung nach deckt Medizin dieses weitestgehend ab, vor allem weil Arzt ein sehr praktischer Beruf ist und ich praktische Arbeit der Theorie vorziehe.

 

Herzlichen Glückwunsch zu deinem überragenden Erfolg beim Abitur mit einem Notenschnitt von 1,0 !

 

von Anica Peters, Karolin Grub, Carsten Steiber und Flora Schmalbach10a

 

Auch am Landeswettbewerb Physik haben Schülerinnen und Schüler des Sickingen-Gymnasiums in den letzten Jahren sehr erfolgreich teilgenommen. Die eindrucksvolle Statistik dazu finden Sie hier.

Landeswettbewerb Physik 2016

Erfolgreiche Teilnehmer der 1., 2. und 3. Runde

 

Von links nach rechts

 

Marlo Keßler, Clara Bittes , Fabian Dietrich, Frau Meiswinkel,  Carsten Steiber, Tim Kraus, Jochen Wiehn, Anna Merz, Zoe Wenz, Marie Stark, Frau Schuster

 

Es fehlen auf dem Bild : Sebastian Raab, Marc Schäfer, Herr Becker

Landeswettbewerb 2015

von Anna Merz, 9. Klasse


Der Landeswettbewerb Physik findet an Gymnasien und integrierten Gesamtschulen in Rheinland –Pfalz statt. Er besteht aus drei Runden und ist für Schüler der 8.-10. Klassen. Jede Runde besteht aus drei experimentellen Aufgaben, die im Zeitraum von Januar bis Mai schriftlich zu beantworten sind. Die schriftlichen Ausarbeitungen sind bei Frau Schuster abzugeben. Eine erfolgreiche Durchführung sichert die Teilnahme an der nächsten Runde. Die dritte Runde ist umfangreicher: außer der Hausarbeit umfasst sie auch ein dreitägiges Seminar an der UNI Kaiserslautern.

Ich habe in diesem Jahr an der ersten Runde teilgenommen. Diese bestand aus drei interessanten Teilaufgaben, welche sich mit Schallerzeugung, dem Knacken von Nüssen und der Strudelbildung beim Abfluss von Wasser beschäftigten. Am interessantesten fand ich die erste Aufgabe. Hierbei musste man einen dünnen Draht über einen Tisch spannen, so dass dieser frei schwingen konnte. Das eine Ende wurde mit einem Holzblock fest am Tisch befestigt, das andere über einen weiteren Holzblock gespannt, sodass verschieden schwere Gegenstände befestigt werden konnten. Die Frequenzen habe ich – wie im Aufgabenblatt vorgeschlagen - mit der App „Schallanalysator“ von Dr. Markus Ziegler gemessen.

Das unterschiedlich starke Spannen des Drahtes, welches durch die verschiedenen Gewichte resultierte, führte zu unterschiedlichen Schwingungsfrequenzen. Je schwerer das Gewicht war, welches am freischwingenden Ende des Drahtes hing, desto höher war die resultierende Tonfrequenz. Das heißt je
stärker der Draht gespannt wurde, desto höher war der Ton.

Bei der Durchführung war festzustellen, dass der Schallanalysator meist nicht nur eine Frequenz anzeigte, sondern - je nach Anregung des Drahtes - teilweise ein breites Spektrum oder zumindest mehrere Einzelfrequenzen resultierten. 

Paul Merz: Praktikum als Belohnung für seinen Landessieg im Physikwettbewerb

Praktikum in der AG von Prof. Widera im FB Physik der TU KL

Nach meinem Erfolg beim Landes­wett­bewerb Physik im Mai dieses Jahres durfte ich in den Sommerferien ein zweiwöchiges Praktikum an der Uni Kaisers­lautern absol­vieren. Dazu hatte ich mir die Arbeits­gruppe "Quanten­physik mit einzel­nen Atomen und Quantengasen" unter Leitung von Prof. Dr. Artur Widera ausgesucht.

Gleich am ersten Praktikumstag wurde ich mit offenen Armen empfangen. Man hat mich zunächst in die Sicher­heitsbelange des Labors eingewiesen und ich bekam einen druckluft­gefederten Labor­tisch zuge­wie­­sen, auf dem ich verschiedene optische Versuchsaufbauten entwickeln durfte.

Nachdem ich mich ein wenig in die Grundlagen der Wellentheorie ein­gearbeitet hatte, beschäftigte ich mich in der ersten Woche mit Experi­menten zur Interferenz von Licht. Um Interferenzeffekte zu beobachten, baute ich ein sogenanntes „Michelson-Interferometer“ auf und unter­suchte anschließend die Beugung am Einzel- und am Doppelspalt. Zur Visuali­sierung der Interferenzmaxima vermaß ich diese mit einer Foto­diode und programmierte anschließend aus den Messdaten einen Plot.

Im zweiten Teil des Praktikums konnte ich noch etwas tiefer in die Forschungs­arbeit der Gruppe einsteigen. Dazu entwickelte und justierte ich u.a. einen Aufbau zur Spektroskopie von Rubidium. Dieser setzte sich zusammen aus einer Dopplerfreien- und einer Polari­sations­spek­troskopie. So gelang es mir, einen zuvor jus­tier­ten Laser auf einen ato­ma­­ren Über­gang des Ru­bi­­­di­­ums zu stabili­sie­ren, was für die Laser­­­­kühlung von Ato­men, dem Kernge­biet der Ar­beits­­­­­gruppe, von Bedeu­tung ist. Durch das Einkoppeln einer Glas­faser konnte ich anschließend den Strahl des infraroten Diodenlasers für weitere Experimente nutzen.

Das Praktikum hat mir außerordentlich gut gefallen.                                                    Paul Merz

Fachschaft Naturwissenschaft

Fachkonferenzvorsitzende:

  • Frau Nikolaus

 

Fachkollegen:

  • Frau Girisch
  • Frau Teeselink
  • Herr Rippel

 

Grundsätzlich können alle Fachlehrer mit einer Lehrbefähigung in einem naturwissenschaftlichen Fach das Fach Naturwissenschaft in den Klassenstufen 5 und 6 unterrichten. Unsere Fachkollegen die zur Zeit diesen Fächerverbund unterrichten kommen aus allen drei Fachwissenschaften: Biologie, Chemie und Physik. 

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