Schülerinformationstag 2025

Faszination Quantenphysik

Unsere Welt verhält sich im Kleinen – beispielsweise im Bereich der Atome, ganz anders als auf der uns intuitiv zugänglichen makroskopischen Skala der Fußbälle und Planeten. Diese Beobachtung hat die bedeutendste Umwälzung der theoretischen Physik des zwanzigsten Jahrhunderts ausgelöst und zur Entwicklung der Quantenmechanik geführt. Sie stellt heute eine der erfolgreichsten physikalischen Theorien überhaupt dar. In diesem Vortrag wollen wir einen kurzen Einblick in die faszinierende Quantenwelt geben.

Prof. Dr. Christoph Karrasch

Quantenphysik im Alltag

Seit hundert Jahren erlaubt uns die Quantenphysik das Verständnis der mikroskopischen Welt der Atome. Im 21. Jahrhundert ist sie im Alltag angekommen und begleitet uns bereits in vielen Anwendungen.
Die moderne Technologie erlaubt es, Quanteneffekte zu manipulieren und gezielt einzusetzen. Zu den Beispielen gehören hocheffiziente LED-Leuchtmittel, die Laser in DVD-Playern oder auch die Schreib-Lese-Köpfe in Festplattenspeichern. In Zukunft werden vermutlich Quanten-Computer die nächste Revolution sein. Der Vortrag wird die Prinzipien erläutern und einen Überblick über die Technologien geben.

Prof. Dr. Andreas Hangleiter

Anlaufstellen für eure Fragen

An unseren Informationsständen gibt es Antworten zum 1-Fach-Bachelor Physik sowie zum Lehramt Physik. Lasst euch von unseren Studierenden aus ihrem Studienalltag berichten.

• Studierende der Fachgruppe Physik
• 1-Fach-Bachelor Physik, Lehramt Physik

Schon mal einen Bus schweben lassen?

Experimente zum Mitmachen

Wir haben für euch ein paar kleine, aber faszinierende Experimente, in denen ihr einen supraleitenden Bus schweben lassen und mit Hilfe von flüssigem Stickstoff und einem Campingbrenner einen starken Elektromagneten bauen könnt. Probiert selbst aus, wie man mit zwei starken Magneten und einer Batterie eine einfache U-Bahn fahren lassen kann und wie sich Büroklammern an ihre Form erinnern.

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Rettet die Tiere aus dem Labor!

Spielerischer Einstieg in die Quantenwelt dank Virtual Reality

Im Projekt QuantumVR des Instituts für Fachdidaktik der Naturwissenschaften wurde ein Escape-Game in Virtual Reality (VR) entwickelt. Die Spielenden befreien Tiere aus einem Labor, indem sie einfache Quantenalgorithmen vervollständigen, also Qubits mit Gattern in den richtigen Zustand bringen.

Die Tiere selbst sind dabei zugleich eine Eselsbrücke, wie die Gatter funktionieren. QuantumVR bietet damit einen niedrigschwelligen Einstieg in die grundlegenden Quantengatter und Quantenzustände. Bei Outreach-Events und Workshops sollen mit QuantumVR Interesse geweckt und Hemmungen abgebaut werden.

Mit Computersimulationen die Welt berechnen

Numerische Vielteilchen-Simulationen

Am Institut für Theoretische Physik werden die kollektiven Eigenschaften vieler Teilchen untersucht – von Plasmen auf großen Längenskalen im Weltraum bis hin zu Quantenspins auf atomaren Abständen in Festkörpern. Dabei werden mathematische Modelle und Computersimulationen entwickelt, angewandt und mit Experimenten verglichen.

Wir zeigen euch mit einigen leicht verständlichen und interessanten Beispielen wie man mittels Computersimulationen die Brown‘sche Molekularbewegung in Flüssigkeiten und die Bildung von Aggregatzuständen (u. a. fest, flüssig, gasförmig) der Materie sowie die Wechselwirkung des Sonnenwindes mit extraterrestrischen Objekten wie Planeten und Kometen realitätsnah modellieren kann.

Minigolf mit Quanten?!

Ja, richtig gehört, wir bringen beides zusammen!

Minigolf ist dein Ding und du wolltest schon immer wissen, was Quantenphysik ist? Dann hast du die einmalige Gelegenheit beides unter einen Hut zu bringen. Mit unserem Quantenminigolf erlebst due spannende physikalische Phänomene auf kleinsten Längenskalen und hast nebenbei eine Menge Spaß!

Der ist doch nicht echt!!!

Wir zeigen euch, wie sich Diamant von Glas unterschiedet

Einige von euch haben sich vielleicht schon einmal die Frage gestellt, ob es sich bei der gerade erworbenen Kette wirklich um echte Diamanten handelt? Diese Frage kann mit Hilfe der Raman-Spektroskopie eindeutig beantwortet werden.

Wir zeigen euch wie man Diamanten, welche eine gleichmäßige Atomanordnung besitzen, von Glas unterscheiden kann. Glas besitzt eine ungleichmäße Atomanordung. Wir machen diese Ordnung beziehungsweise Unordnung durch Raman-Streuung für euch im Experiment sichtbar und ermöglichen so eine Identifizierung von Diamanten.