Projekte

Unsere Vorschläge für 2018

Hier ist eine Liste von Projekten, die wir während der PPT2018 auf jeden Fall anbieten werden. Noch sind wir aber dabei weitere spannende Projekte für dich vorzubereiten. Anfang Juli findest du hier die vollständige Auswahlliste für 2018. Falls nicht das Passende dabei ist und du eine eigene Idee für ein Projekt hast, schreib uns einfach eine Email. Wir freuen uns über jeden Vorschlag und werden versuchen diesen umzusetzen. Versprochen!

Magnetfeldsensoren für die Medizin


Wie sieht die Medizin von morgen aus? Mit kontaktlos messenden Magnetfeldsensoren lassen sich Herz-, Hirn-,und Nervenaktivitäten sehr viel genauer als bisher analysieren, noch sind solche Messungen aber mit erheblichem Aufwand verbunden. Der Kieler Sonderforschungsbereich (SFB) 1261 arbeitet an der Weiterentwicklung entsprechender Technologien und Materialien. Wie lassen sich die elektromagnetischen Signale unseres Körpers messen?

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Thermographie


Der Mensch ist mit seinen eigenen Sensoren für elektromagnetische Wellen, den Augen, auf den winzigen Bereich des "sichtbaren" Lichtes von 400 bis 700 nm eingeschränkt. Mit der Haut kann er zudem "Wärmestrahlung", also fernes Infrarot, spüren. Seit jeher ist der Mensch bemüht, seine Sinne durch Technik zu erweitern. Ein besonderes interessante und anschauliche Erweiterung der menschlichen Sinne ist eine Wärmebildkamera. In dem Projekt werden mit Hilfe einer solchen Kamera die Möglichkeiten der erweiterten Wahrnehmung untersucht. Dabei ergeben sich auch neue physikalische Untersuchungsmethoden.

Rastertunnelmikroskopie an funktionalisierten Oberflächen


Was sind funktionalisierte Oberflächen? Wie kann man einzelne Moleküle auf einer Oberfläche abbilden? Welche Informationen kann man daraus ziehen? In diesem Projekt sollen genau diese Fragen beantwortet werden! Mit Hilfe eines Rastertunnelmikroskops können Oberflächen mit atomarer Auflösung abgebildet und interessante Phänomene, vor allem die Änderung von Oberflächeneigenschaften, untersucht werden.

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Plasma-Spektroskopie



Plasmen sind im Universum allgegenwärtig. 99% der bekannten Matierie (also ohne Dunkle Materie) befindet sich in diesem Aggregatzustand hoher Temperatur. Weil unter diesen Bedingungen Plasmen leuchten (die Sonne zum Beispiel), bietet die optische Spektroskopie, also die Analyse des von Sternen, Galaxien etc. ausgestrahlten Lichtes, eine ausgezeichnete Möglichkeit zur Analyse dieser eigentlich unerreichbaren Objekte.

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Plasmajets für die Oberflächenbehandlung


Plasmen werden oft als vierter Aggregatzustand bezeichnet und sind der Hauptbestandteil von Sternen. Im Gegensatz zu Sternen, deren Temperatur häufig einige zehntausend Grad Kelvin beträgt, kann man auf der Erde aber auch Plasmen erzeugen, die nur wenig wärmer als Raumtemperatur sind. Gerade deshalb sind diese Plasmen interessant für die Behandlung von temperaturempfindlichen Materialien wie Plastik oder Haut. So werden mit diesen Plasmen in der Biomedizin beispielsweise Wunden behandelt, um diese zu sterilisieren und die Wundheilung zu fördern. Wie genau funktioniert aber so ein Plasma, wie kann man seine Eigenschaften untersuchen und wie beeinflusst es Oberflächen?

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Staub im Plasma


Staubige Plasmen sind eine spezielle Form von Plasmen. Ein Plasma selbst ist Materie im 4. Aggregatzustand. Materie erreicht diesen Zustand, indem man sie erwärmt und diese dann von fest nach flüssig, gasförmig und schließlich in den Plasmazustand übergeht. Die Sonne, aber auch Schweißgeräte und das leuchtende Gas in Leuchtstoffröhren befinden sich im Plasmazustand. Wenn im Plasma kleine Stücke von fester Materie zu finden sind, entsteht ein staubiges Plasma. Es können interessante Phänomene beobachtet und untersucht werden. Dazu kann eine einfache Web-Cam verwendet werden.

Halbleiter

Wie kann Metall Elektronen stoppen, fragst du dich? Es ist ja weithin bekannt, dass Metalle Leiter von elektrischem Strom sind. Aber es ist möglich, dass Metall den Stromfluss behindert bzw. verhindert. Dabei ist zu sagen, dass Metall das nicht alleine kann, sondern nur im Verbund mit einem Halbleitermaterial. Halbleiter sind das Wundermaterial, das unsere digitale Welt ermöglicht. Ohne Halbleiter gäbe es keine LEDs, keine Computer und auch kein Internet. Im Rahmen dieses Projekts soll eine Diode hergestellt und untersucht werden.

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Videoanalyse von Bewegungen


Stoppuhr und Maßband waren gestern. In diesem Projekt geht es um die Analyse von Videofilmen. Mit Hilfe von modernen Digital-Kameras ist es möglich geworden, Bewegungsvorgänge zu filmen und direkt im Computer zu verarbeiten. Doch wie funktioniert eine Videoanalyse? Was muss man bei der Aufnahme beachten? Kann man damit wirklich physikalische Phänomene untersuchen? Mach mit und finde es heraus! Wir werden uns beginnend mit einfach Bewegungen an immer komplexere Bewegungen heran tasten.

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Wasserraketen


In diesem Projekt geht es um Raumfahrt, d.h. um die Funktion eines Raketenantriebes. Mit einfachen Mitteln kann man aus PET-Flaschen Raketen bauen, die bis zu 100 Meter hoch fliegen. Wie funktioniert dies? Genau das ist die Frage, die wir im Projekt beantworten wollen. Wir wollen die Prozesse, die zum Raketenantieb führen, im Detail untersuchen und vermessen. Natürlich gehören dazu auch Raketenstarts. (Foto: Raketenstart während der PPT 2011)

 

 

Physik der Fotografie


Bereits seit vielen Jahrzehnten wird die Fotografie nicht nur zu dokumentarischen Zwecken und als künstlerisches Werkzeug, sondern auch in Wissenschaft, Industrie und Technik in verschiedensten Varianten verwendet. Im Grunde ist die Aufnahme eines Fotos dabei nichts weiter als ein physikalischer Messprozess, der nicht nur viele unterschiedliche Bereiche der Physik miteinander verbindet, sondern im Zuge der voranschreitenden Digitalisierung der letzten Jahrzehnte auch zunehmend komplexer wurde. In diesem Projekt geht es darum, die physikalischen Grundlagen, die beim Fotografieren eine Rolle spielen, zu untersuchen und zu verstehen.

Physik und Musik


Mit Hilfe einer SoundCard im Computer werden Töne verschiedener Musikinstrumente aufgenommen. Diese Töne können mit Hilfe der Fouriertransformation in ihre spektralen Anteile (Grundwellen) zerlegt werden. Dadurch ist es möglich z.B. den Unterschied zwischen dem reinen Kammerton A, wie ihn eine Stimmgabel erzeugt und dem Ton 'A' verschiedener Instrumente zu untersuchen. Auf diese Weise wollen wir die Entstehung des spezifischen 'Sounds' bestimmter Instrumente verstehen.

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Wie funktioniert die Quanten-Welt?

Objekte, die uns im Alltag begegnen, bewegen sich auf streng vorgegebenen Bahnen, die der klassischen Mechanik gehorchen. Zoomt man allerdings, ins Innere von Molekülen und Atomen hinein, versagen die uns vertrauten Naturgesetze. Vor allem die Elektronen zeigen ein völlig überraschendes Verhalten: sie können zum Beispiel Hindernisse überwinden und durch Wände dringen und sich gegenseitig überlagern und auslöschen wie Lichtwellen. In diesem Theorie-Projekt untersucht ihr diese faszinierende und ein wenig mysteriöse Quanten-Welt mit Hilfe von anschaulichen Computer-Experimenten. Ihr lernt einige fundamentale Eigenschaften von Mikroteilchen kennen, die heute experimentell bestens bestätigt sind, die aber auf den ersten Blick unseren alltäglichen Erfahrungen völlig widersprechen.