Licht und Farbe

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Ohne Licht kein Leben - Aber was ist eigentlich Licht? Wie funktionieren ein Mikroskop oder ein Fernrohr? Wie entstehen Farben? In fünf verschiedenen Experimenten entfaltet sich die faszinierende Welt des Lichts. Schülerinnen und Schüler machen selbst 3D-Fotos und nutzen Licht zum elektrischen Messen in Chemie und Medizin.

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Klassen: 8-10
Kursdauer: 3 Stunden
Fachgebiete: Physik Chemie Technik

Radioaktivität - Strahlende Zukunft?

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Schülerinnen und Schüler setzen sich in Versuchen und Simulationen mit den aktuellen Themen der Kernenergie auseinander und erlernen dabei den Umgang mit modernen Geiger-Müller-Zählern und Computermesssystemen. Sie lernen die Probleme von Transport und Endlagerung radioaktiver Abfälle kennen sowie Nutzen und Risiko der Radioaktivität abzuschätzen. Dieser Kurs ist auch als vierstündige MINT-Berufsinformationsmaßnahme buchbar.

Klassen: 9-10
Kursdauer: 3 Stunden
Fachgebiete: Physik

Wie die eigene Hand - Prothesen intuitiv und präzise steuern

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Neue Erkenntnisse aus Medizin, Biologie und Technik helfen heute, präzise und intuitiv steuerbare Prothesen für den Menschen herzustellen.

Die Schülerinnen und Schüler bauen ein Prothesenmodell, vergleichen dessen Funktionsmöglichkeiten mit dem natürlichen Arm, untersuchen Alternativen, den Kraftaufwand zu optimieren, benutzen von den eigenen Muskeln abgeleitete Myosignale zur intuitiven Steuerung des Modells und lernen die Gedankensteuerung als aktuellen Ansatz der Neuroprothetik kennen.

Klassen: 8-10
Kursdauer: 3 Stunden
Fachgebiete: Physik Technik

Energieumwandlung bei Windkraftanlagen

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Deutschland ohne Windkraftanlagen ist undenkbar! Aber wie effektiv sind derartige Anlagen überhaupt?

Die Schülerinnen und Schüler untersuchen die Energieumwandlung bei Windkraftanlagen, ermitteln experimentell den Wirkungsgrad ihres Aufbaus und haben anschließend die Möglichkeit den optimalen Rotor für ihre Anlage zu entwerfen und anzufertigen. Im abschließenden Wettbewerb entscheidet sich, wer den besten Rotor gebaut hat.

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Klassen: 9-13
Kursdauer: 3 Stunden
Fachgebiete: Technik Physik

Strahlungsmesstechnik mit Röntgen- und Isotopenstrahlung

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Durch Industrie, Medizin, Kernkraftwerke und natürlich vorkommende  Strahlung sind wir verschiedenen Strahlungsarten ausgesetzt. Diese Strahlung ist unsichtbar und bei geringen Dosierungen nicht  wahrnehmbar. Wie können wir uns vor Röntgenstrahlung schützen? Die Schülerinnen und Schüler messen die Strahlungsintensität am Beispiel eines radioaktiven Strahlers und überprüfen die Wirksamkeit unterschiedlicher Schutzmaßnahmen in praktischen Versuchsreihen. Durch den Aufbau des Moduls wie bei einem Uni-Seminar gewinnen die Teilnehmer einen Einblick in die Anforderungen an ein Physikstudium.

Das Modul wird ausschließlich an der Universität Paderborn, Warburger Straße 100, durchgeführt!

Klassen: 11-13
Kursdauer: 3 Stunden
Fachgebiete: Physik

Lichtgeschwindigkeit – Wer schneller fliegt bleibt länger jung

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Können wir sofort entscheiden, welcher Zug sich bewegt, wenn wir im Bahnhof stehen und aus dem Zugfenster einen Zug auf dem Nebengleis sehen? Was heißt eigentlich »relativ«? Oder warum findet ein GPS unseren Standort metergenau?

Die Schülerinnen und Schüler nähern sich dem Phänomen »Relativität« anhand von Alltagsbeispielen. Beim Experimentieren mit einem Modellfahrzeug werden praxisnah gleichförmige Bewegungen sichtbar gemacht. Sie lernen Zeiten zu messen, Geschwindigkeiten zu berechnen und die Ergebnisse zu deuten.

Eine Simulation von Bewegung mit nahezu Lichtgeschwindigkeit auf einem »relativistischen Fahrrad« visualisiert die entstehenden Phänomene. Diese werden am Beispiel des GPS untersucht und erklärt.

Klassen: 8-10
Kursdauer: 3 Stunden
Fachgebiete: Physik

Photovoltaik – Das Sonnenkraftwerk auf dem Dach

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Sonnenergie ist die größte Energiequelle, die es auf der Erde gibt, denn die Sonne strahlt 10.000-15.000 mal mehr Energie aus als alle Menschen weltweit verbrauchen. Photovoltaikanlagen zum Erzeugen von Strom gehören damit zu den »erneuerbaren Energien«.
Müsste die Sonnenenergie nicht ausreichen, um die klimaschädliche oder risikoreiche Stromerzeugung aus Kohle, Öl, Gas und Atom zu ersetzen? Die Schülerinnen und Schüler experimentieren mit Solarmodulen und lernen, dass der Ertrag einer Solaranlage abhängig ist von Standort, Sonnenscheindauer, Sonneneinfallswinkel oder Verschattung.

Klassen: 8-10
Kursdauer: 3 Stunden
Fachgebiete: Physik Technik

Wasser macht mobil – Die Brennstoffzelle

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Kann man mit einer Brennstoffzelle ein Auto antreiben?  Dieser Frage gehen die Teilnehmer in spannenden Experimenten nach.

Chemisch läuft in einer Brennstoffzelle eine gezähmte Knallgasreaktion ab: Wasserstoff verbindet sich mit dem Sauerstoff aus der Luft zu Wasser. In einem Elektroauto wird die dabei entstehende Energie in Bewegungsenergie umgesetzt.

Zunächst müssen die Schüler jedoch den benötigten Wasserstoff mit Hilfe eines Elektrolyseurs selbst erzeugen und die Gasproduktion in Abhängigkeit von Spannung und Zeit untersuchen. Mit diesen Kenntnissen untersuchen sie die Brennstoffzelle und ermitteln deren Kennlinie, an der sie die maximal mögliche Leistung ablesen können.

Zum Schluss wird mit einem Blick in das Entwicklungslabor eines Autoherstellers nach den Chancen des umweltfreundlichen Brennstoffzellenantriebs für die zukünftige Mobilität gefragt.

Klassen: 9-10
Kursdauer: 3 Stunden
Fachgebiete: Physik Technik Chemie

Make Light – Mehr Licht für Informatik und Elektrotechnik

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Licht ist eine elektromagnetische Welle. Es hat viele Facetten, es erzeugt Energie und überträgt Informationen. Auch Elektrotechnik und Informatik befassen sich mit Licht. Wie kann unsichtbares Licht beim Einparken helfen? Kann man auch Geschwindigkeiten damit messen? Wie können sich Solarzellen genau nach der Sonne ausrichten?

Die Schülerinnen und Schüler lernen die Grundlagen der Programmierung  kennen. Mit Arduino-Microcontrollern können sie einfache Programmierungen durchführen und Hardware-Komponenten wie LEDs oder Infrarot-Sensoren ansteuern.

Klassen: 8-12
Kursdauer: 3 Stunden
Fachgebiete: Informatik Physik Technik

NEU: Vermessene Welt – das Tablet als Messlabor

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Handys im Unterricht? Das kann zusammen passen, denn Smartphones und Tablets stecken voller Sensoren. Die Schülerinnen und Schüler lernen, welche Sensoren in Smartphones und Tablets stecken und wie diese mit Hilfe von Apps ausgelesen und für spannende Experimente genutzt werden können. Experimentierort ist das HNF und seine Dauerausstellung. Gemessen werden können die Lärmpegel von Objekten, die Beleuchtungsstärke in der Ausstellung und wie diese sich auf die Objekte auswirkt, die Beschleunigung des Fahrstuhls und vieles mehr.

Klassen: 8-10
Kursdauer: 3 Stunden
Fachgebiete: Physik Informatik

Unter Spannung! Elektrizität und Elektronik erleben

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Ein Leben ohne Elektro – und Informationstechnik ist heute unvorstellbar. Die Digitalisierung spielt in unserem Alltag eine immer wichtigere Rolle und auch Roboter halten zunehmend Einzug in unser Leben. Roboter können ohne Sensoren nichts wahrnehmen, diese sind sozusagen ihre Sinnesorgane.

Schülerinnen und Schüler können grundlegende elektronische Schaltungen realisieren, mit denen Musik, Sprache oder Messdaten sowohl hör- und sichtbar gemacht als auch übertragen werden. Eine Wechselsprechanlage wird aufgebaut und es wird untersucht, wie eine Infrarot-Fernbedienung Geräte steuert. In einem weiteren Experiment wird eine Sensorschaltung entwickelt, die zur lebensrettenden Überwachung von Patienten eingesetzt wird.

Dieser Kurs ist auch als vierstündige MINT-Studienorientierungsmaßnahme (BSO) buchbar.

Klassen: 9-13
Kursdauer: 3 Stunden
Fachgebiete: Physik Technik