Aktuelle Forschung in interaktiven Workshops (Mo-Mi: Schulklassen, Do und Sa: für alle)
Die dünnsten Kristalle der Welt
Im Versuch stellen wir dünne Kristalle aus Graphen oder Bornitrid mit der Klebefilmmethode her. Schichtkristalle wie Graphit besitzen atomar dünne Lagen, die nur schwach gebunden sind und sich leicht ablösen lassen. Unter dem Mikroskop sind sie sichtbar; Graphen sogar als einzelne Atomlage, während Bornitrid vor allem in dickeren, farbig interferierenden Schichten auffällt. Die getrennten Schichten werden auf oxidiertes Silizium übertragen, mikroskopisch untersucht und fotografiert. Die ungefährlichen Proben dürfen mitgenommen werden. Sie dienen als anschauliches Beispiel moderner Materialien und Nanotechnologie heute.
Quanten in der Elektronik
In diesem Versuch beobachten wir ein Phänomen der Quantenmechanik, das normalerweise nur auf atomaren Längenskalen auftritt. Beim Auseinanderziehen zweier Golddrähte entstehen extrem dünne Verbindungen aus einzelnen Atomen. Obwohl diese unsichtbar sind, lassen sich ihre Eigenschaften durch Widerstandsmessungen untersuchen. Nach einer kurzen Einführung in den quantenmechanischen Potentialtopf messen wir die Quantisierung des Leitwerts direkt am Oszilloskop. Mit etwas Geschick werden die charakteristischen Quantensprünge sichtbar und machen die Quantenphysik unmittelbar erfahrbar.
RLC-Resonator
In diesem Versuch stellen wir eine einfache elektronische Schaltung auf einer Leiterplatte (PCB) her. Dazu wird die Platine belackt, belichtet, entwickelt und geätzt, bevor die elektronischen Bauelemente aufgelötet werden. Anschließend berechnen wir die erwartete Resonanzfrequenz des Schwingkreises und bestimmen sie experimentell mit Signalgenerator und Oszilloskop. Zum Abschluss kühlen wir den Resonator mit flüssigem Stickstoff ab und untersuchen, wie sich die Temperatur auf seine Resonanzfrequenz und seine elektrischen Eigenschaften auswirkt.
Supraleitung
In diesem Versuch lernen wir die besonderen Eigenschaften von Supraleitern kennen. Kühlt man ein geeignetes Material mit flüssigem Stickstoff unter eine bestimmte Temperatur ab, verschwindet sein elektrischer Widerstand vollständig. Außerdem zeigen Supraleiter perfekten Diamagnetismus und können Magnetfelder verdrängen. Diese Effekte werden zunächst mit einfachen Demonstrationen, unter anderem an Metallrohren, veranschaulicht. Anschließend beobachten wir, wie ein Magnet über einem supraleitenden Material schwebt und so das faszinierende Prinzip einer Magnetschwebebahn eindrucksvoll erlebbar macht.
Spiegel der Quantenwelt
In diesem Versuch machen wir Wellenphänomene sichtbar und entdecken ihre Verbindung zur Quantenphysik. Mit Wasserwellen und Stroboskoplicht beobachten wir die Ausbreitung von Wellen in Zeitlupe. Anschließend untersuchen wir ihre Beugung an verschiedenen Hindernissen und die Interferenz am Doppelspalt. Diese Muster entsprechen den gleichen physikalischen Prinzipien, die auch Licht und Quantenteilchen wie Elektronen oder Atome beschreiben, und geben so einen anschaulichen Einblick in die faszinierende Welt der Quantenmechanik.
Quantum Control
In diesem Versuch lernen wir eine der wichtigsten Methoden der modernen Quantenphysik kennen: die Kernspinresonanz (NMR). Mithilfe eines starken Magnetfelds und hochfrequenter Radiowellen untersuchen wir die Wasserstoffkerne in gewöhnlichem Wasser. Durch gezielte Anregung und Messung ihrer Spins lassen sich grundlegende Prinzipien der Quantenkontrolle anschaulich demonstrieren. Das Experiment zeigt, wie Quantenzustände gezielt manipuliert und ausgelesen werden – Techniken, die auch in der Quanteninformatik und der medizinischen Bildgebung eine zentrale Rolle spielen.
Interaktive Ausstellung (für alle)
Bei Physik hautnah bringen wir Spitzenforschung aus Regensburg direkt in die Regensburger Innenstadt. Forschung, die sonst hinter verschlossenen Türen in den Kellerlaboren der Universität betrieben wird. In einer interaktiven Ausstellung im Degginger machen wir aktuelle Forschungsthemen mit anschaulichen Versuchen erlebbar. Dabei erhalten Sie einen unmittelbaren Einblick in die physikalischen Phänomene, die wir in unseren Laboren untersuchen.
In diesem Jahr dreht sich alles um Tieftemperaturphysik und die Physik von Nanostrukturen. Bei extrem kleinen Längenskalen und Temperaturen nahe dem absoluten Nullpunkt von -273,15 °C spielen die Gesetze der Physik verrückt. Die Intuition aus unserem Alltag hilft uns nicht weiter, denn die Regeln der klassischen Physik stoßen dort an ihre Grenzen. Stattdessen treten faszinierende Quantenphänomene zutage: Elektronen verhalten sich wie Wellen, Teilchen können sich in überlagerten Zuständen befinden, und bestimmte Materialien werden zu Supraleitern, bei denen der elektrische Widerstand auf Null fällt.
Das klingt kompliziert? Keine Sorge – wir machen diese faszinierenden Phänomene mit einfachen Experimenten sichtbar. Kommen Sie vorbei und entdecken Sie gemeinsam mit uns, wie die Welt bei tiefsten Temperaturen und auf kleinsten Längenskalen funktioniert.
Termine:
Do, 29.10.26 16:00 - 19:00 Uhr
Sa, 31.10.26 11:00 - 17:00 Uhr
Anmeldung ist NICHT erforderlich.