Arbeit in Projektgruppen

o Crashkurs Teilchenphysik
Teilchenphysik erforscht die kleinsten uns bekannten Teilchen und deren Zusammenspiel. Aber was sind diese kleinsten Teilchen, wie finden wir sie und wie baut sich aus ihnen unsere Welt auf? In diesem Workshop lernt ihr die Antworten auf diese und viele weitere Fragen. Wir gehen den ganzen Teilchenzoo durch, und werden verstehen, wie sich aus diesen wenigen Bausteinen größere Konstrukte wie zum Beispiel Atome zusammenbauen lassen. Weiter auf dem Programm steht die Besichtigung eines Teilchenbeschleunigers, sowie die Live-Beobachtung von Teilchen in einer Nebelkammer.

o Auf Biegen und Brechen: Von Klangfiguren und Resonanzkatastrophen
Was ist Klang und welche Form hat ein Ton? Was unterscheidet Klang von Licht, wenn doch Beides durch Schwingungen charakterisiert werden kann? Worin unterscheiden sich Saiten- von Tastinstrumenten? Wir werden mechanische Schwingungen als Klangfiguren sichtbar machen und über Resonanzbedingungen diskutieren. Wir wollen uns mit der Physik der Tonerzeugung, der menschlichen Stimme und unserem Gehör beschäftigen. Dabei werden wir unsere eigenen Stimmen ausmessen und analysieren.
Die Isolation von Räumen vor mechanischen Schwingungen ist nicht nur für eine gute Nachbarschaft und die Musikbranche von Interesse. Der Straßenverkehr, elektrische Quellen (Lampen, Computerbildschirme) uvm. können für Forschungslabore zum Problem werden. Aber wie lagert man ein ganzes Haus schwingungsfrei? Und wieso heißt es in der Straßenverkehrsordnung eigentlich: "Auf Brücken darf nicht im Gleichschritt marschiert werden."?

o Jenseits des Lichts ?? Mikroskopieren mit Elektronen
Stößt man bei der Beobachtung winzigster Details mit dem Lichtmikroskop an Grenzen, können Elektronenmikroskope weiterhelfen. Durch die Nutzung von Elektronen statt Photonen sind viel höhere Vergrößerungen und Schärfentiefen möglich. Besonders spannend ist auch die chemische Analyse in mikroskopischen Dimensionen. Die Teilnehmer werden mit der Praxis der Elektronenmikroskopie und der Röntgenmikroanalyse vertraut gemacht.

o Die zauberhafte Welt der Lichtwellen
Röntgenstrahlung ist den meisten bekannt aus der Medizin, z.B. zur Untersuchung der im allgemeinen nicht sichtbaren Zahnwurzeln oder zur Feststellung von Tuberkulose in der Lunge. Wer aber weiß, was genau Röntgenstrahlung ist? Und welche Rolle spielt sie in der Physik? Das wollen wir in diesem Projekt gemeinsam erkunden. Röntgenstrahlen sehen viel mehr als ein Lichtmikroskop und dringen in atomare Dimensionen ein. Sie sind unverzichtbar in der Welt der Kristalle. Die Struktur von Kristallen kann ohne abbildende Linsen oder Spiegel sichtbar gemacht werden. Wie das geht, könnt ihr mit sichtbarem Licht durch eigene Beobachtungen kennenlernen. Dazu werdet ihr selbst geeignete Modellstrukturen herstellen und mit Licht untersuchen. Wir haben uns ein breites Spektrum an Experimenten für Euch ausgedacht. Wenn ihr diese spannenden Experimente selbst durchgeführt habt, werden die Begriffe Beugung und Interferenz keine Fremdworte mehr für Euch sein.

o Polarisation - Geheimnisvolle Eigenschaft von Licht (in englischer Sprache)
Zwei transparente Folien lassen einzeln das Licht hindurch, zusammen aber plötzlich nicht mehr. Die Lösung dieses Rätsels ist die Polarisation des Lichtes. Was es damit auf sich hat, wird in diesem Projekt ergründet. Nach einer kurzen theoretischen Einführung werden wir verschiedene Elemente zum Einstellen und zum Auslesen der Polarisation von Licht kennenlernen und Gelegenheit haben, diese Elemente direkt selbst auszuprobieren. In einem Laborversuch werden wir dann untersuchen, wie die Propagation durch ein Material die Polarisation von Licht beeinflussen kann. Zuckerlösung spielt hier eine besondere Rolle, und wir werden sehen, dass es uns die Polarisation von Licht sogar erlaubt, den Zuckergehalt eurer Lieblingsgetränke zu ermitteln.

o Spaß mit Spannung - vom Elektron bis zum Mikrokontroller
In unserem Workshop werden wir gemeinsam anhand kleiner Bastelprojekte und Experimente die Grundlagen der Elektronik erforschen. Falls du schon immer mal wissen wolltest, wie man Lämpchen zum Blinken bringt, Töne erzeugt oder Sensoren ausliest, bist du in diesem Workshop genau richtig. Hier lernst du das Entwerfen und Aufbauen einfacher Schaltungen, das Programmieren von Mikrocontrollern und Löten von Bauteilen auf eine Platine. Im Zuge des Workshops geben wir dir auch einen Einblick in den Makerspace „Lichtwerkstatt“ an der Friedrich-Schiller-Universität Jena und das Nutzen von Werkzeugen wie 3D-Drucker oder Lasercutter.