Physik

Am 24.10.2023 machte sich die 9c auf die Suche: Jedoch nicht nach dem kürzesten und schnellsten Weg zur Uni Bielefeld, wo der Schultag verbracht werden sollte, sondern nach Schwarzen Löchern! Im Rahmen eines Workshops, organisiert durch die Wissenswerkstatt Bielefeld sowie die Universität ging es darum, Fragen aus dem Bereich der Astronomie zu beantworten: „Welche Farbe haben Galaxien?“, und eben: „Wie finden wir Schwarze Löcher?“.

Nach jeweils kurzen Einführungsvorträgen über die dahinterstehenden physikalischen Grundlagen ging es dann ans Werk: Am Computer wurden in großen Datenbanken von Bildern verschiedenster Teleskope unterschiedliche Galaxien untersucht. Dabei zeigte sich, je nachdem, ob man die Galaxie z. B. im sichtbaren Licht, Röntgen- oder Infrarotlicht betrachtet, ein gänzlich anderes Bild, sodass Rückschlüsse über die Form, aber auch das Innenleben der Galaxien gezogen werden konnten. Wo entstehen Sterne? Was befindet sich im Zentrum der jeweiligen Galaxis? In welche Richtung zeigen die „Jets“ eines Schwarzen Lochs? Derartige Fragen konnten von den Schüler*innen beantwortet werden. Dabei wagte man auch immer einen Blick in die Vergangenheit, denn das Licht der Himmelskörper ist teilweise Millionen von Jahren unterwegs, bevor es von der Erde oder dem Weltraum aus fotografiert werden konnte. Begleitet wurde die Klasse von ihren Lehrkräften Frau Lüders und Herrn Schälte.

Die Daten, mit denen auch die 9c gearbeitet hat, sind übrigens im Internet frei zugänglich: Unter https://sky.esa.int/esasky/, einer Seite der Europäischen Weltraumorganisation, kann sich jeder selbst auf die Suche nach Galaxien und schwarzen Löchern begeben und erkunden, wie diese bereits mit unterschiedlichen Teleskopen fotografiert wurden.

Bei der diesjährigen, 53. internationalen Physikolympiade hat die Abiturientin Derya Simsek an der ersten und der zweiten Runde mit großem Erfolg teilgenommen.

In der ersten Runde musste sie aus Angaben zu einem Erdbeben in Japan auf den Ort des Epizentrums schließen, die Flugbahn eines weggeworfenen Badmintonschlägers und die Abkühlung von Teewasser in einer Kanne unter physikalischen Gesichtspunkten betrachten.

In der zweiten Runde nahm Derya an einer sehr anspruchsvollen Klausur mit beachtlichem Erfolg teil: Sie erreichte insgesamt 38,5 Punkte, wobei im Durchschnitt nur 26,7 Punkte erreicht werden. Leider hat sie dennoch knapp die Qualifikation für die 3. Runde verpasst.

Nun wurde ihr an ihrem letzten Unterrichtstag im Beisein ihres Physik-LK-Lehrers, Herrn Juuls, als Anerkennung für ihre Leistungen die Urkunde durch den MINT-Beauftragten, Herrn Voßmeier, übergeben.

Derya plant sich auch weiterhin intensiv mit der Physik zu beschäftigen, was sie schon seit einigen Semestern an der Universität Bielefeld im Rahmen von „Studieren ab 15“ parallel zur Schule studiert. Dabei wünschen wir ihr weiterhin viel Erfolg!

Am 25.10.2022 war während der 5. und 6. Stunde eine partielle Sonnenfinsternis von Deutschland aus zu beobachten. Auch am Friedrichs-Gymnasium gab es die Gelegenheit, dieses nur alle paar Jahre auftretende Ereignis zu beobachten. Wenn die sonst dichte Wolkendecke einen Blick auf die Sonne zuließ, konnten die Schülerinnen und Schüler einen Blick auf die zum Teil verdeckte Sonne erhaschen. Die Klassen der Jahrgangsstufe 5 verließen jeweils für einige Zeit ihren Unterricht, um mit speziellen Brillen zur Sonnenbeobachtung das Ereignis zu verfolgen. Andere Schülerinnen und Schüler hatten die Gelegenheit, selbstständig zur Beobachtung auf das Forum zu gehen.

Bei einer Sonnenfinsternis schiebt sich der Mond zwischen Sonne und Erde und verdunkelt diese. Bei einer totalen Sonnenfinsternis ist in einem kleinen Bereich sogar die gesamte Sonne verdunkelt und es wird für einige Minuten am Tag dunkel.

Die nächste partielle Sonnenfinsternis ist von Deutschland aus am 29. März 2025 am Vormittag beobachtbar, die nächste totale Sonnenfinsternis sogar erst am 3. September 2081, dann vielleicht an einem wolkenlosen Himmel.

Bei der diesjährigen, 52. internationalen Physikolympiade haben gleich fünf Schülerinnen und Schüler in der ersten Runde und zwei an der zweiten Runde teilgenommen.

Von den insgesamt 13 Teilnehmerinnen und Teilnehmern im Regierungsbezirk Detmold, kamen immerhin fünf Teilnehmerinnen und Teilnehmer aus dem Physik Leistungskurs unserer Schule, der in Kooperation mit dem Ravensberger-Gymnasium, das zwei Teilnehmer stellt, stattfindet.

In der ersten Runde mussten knifflige Aufgaben zu kippenden Eisbergen und zu Problemen an einer schiefen Ebene gelöst werden. In einer weiteren Aufgabe wurde Licht durch einen selbstgekochten Wackelpudding geleitet und experimentell ausgewertet.

Für die zweite Runde konnten sich Derya Simsek und Moritz Köln qualifizieren. An der sehr anspruchsvollen Klausur konnten sie mit Erfolg teilnehmen.

Die Teilnehmerinnen und Teilnehmer der ersten Runde waren: Tilman Nölker (RG), Tilman Sebastian Bock (RG), Derya Simsek (FG), Victoria Tomitsuka Salvermoser (FG) und Moritz Köln (FG).

Nun wurden ihnen im Beisein des MINT-Beauftragten, Herrn Voßmeier, die Urkunden übergeben. Betreut wurden die Schülerinnen und Schüler durch Herrn Baumann und Herrn Juuls.

Nachdem die Physiksammlung des Friedrichs-Gymnasiums in den letzten Jahren durch die Stadt Herford bereits in mehreren Bereichen neu ausgestattet wurde (so erhielt die Schule beispielsweise ein neues Röntgengerät) und weiterhin ausgestattet wird, begann das neue Jahr mit einer weiteren guten Nachricht: Der Fachbereich Physik wurde durch den Verein ehemaliger Friederizianer durch die Anschaffung acht neuer Experimentiersets im Bereich der Mechanik unterstützt. Die Kästen ergänzen die bereits vorhandene Ausstattung und ermöglichen es, eine Vielzahl an Experimenten insbesondere in den Jahrgangsstufen 8 und 9 sowie der Einführungsphase durchzuführen.

Im Unterricht der 9b wurden die Kästen bereits für den Bau von Flaschenzügen genutzt. Die 8b untersuchte mithilfe der neuen Materialien, welche Gegenstände sich als Kraftmesser eignen, und identifizierte dabei den Vorteil von Federn gegenüber Gummibändern. In der Sekundarstufe 1 können ebenfalls Experimente zum Hebel, Kräftezerlegungen sowie der Dichtbestimmung von Körpern durchgeführt werden. In der Oberstufe sind nun vermehrt Schülerexperimente im Bereich der mechanischen Schwingungen möglich – in einem Themengebiet, das sich inhaltlich am Übergang zwischen der Einführungsphase und den Grund- und Leistungskursen der Qualifikationsphase befindet. Somit ist es nun möglich, im Unterricht das Experiment als Methode der physikalischen Erkenntnisgewinnung noch mehr in den Mittelpunkt zu stellen.

Die Fachschaft Physik bedankt sich noch einmal ausdrücklich beim Stifterverband  Fridericianum e.V. für die Übernahme der Anschaffungskosten.

Am 11.11.2019 begann im ostwestfälischen Herford nicht nur die fünfte Jahreszeit, es ereignete sich außerdem ein seltenes, astronomisches Ereignis. Ab 13:35 Uhr überholte der Merkur die Erde und verdunkelte dabei einen winzigen Teil der Sonne. Dieses Ereignis, auch „Merkurtransit“ genannt, ist so selten, da die Bahn von Merkur und Sonne zueinander geneigt sind, und der Überholvorgang deswegen zu einem der Zeitpunkte stattfinden muss, wenn sich die beiden Bahnen schneiden.

Trotz des schlechten Wetters, konnte dieses Ereignis, das erst 2032 zum nächsten Mal eintreten wird, für kurze Zeiträume in der Sternwarte verfolgt werden. So konnten zumindest einige Schülerinnen und Schüler Zeugen dieses Schauspiels werden und durch das große Teleskop den kleinen Merkur vor der Sonne identifizieren.

Auf der Zielgeraden der Q2 stand für die Schülerinnen und Schüler des Physik-Leistungskurses noch ein besonderes Projekt an: Mithilfe von Trockeneis und Isopropanol wurden im Unterricht Nebelkammern gebaut. Diese dienen dazu, durch Kondensation von Isopropanoldampf die Spuren von ionisierender Strahlung sichtbar zu machen. Die Schülerinnen und Schüler konnten so insbesondere Alpha- und Betastrahlung beobachten. Während die Alphastrahlung sich durch kürzere, dickere Spuren zeigte, machte sich die Betastrahlung durch längere, dünnere Spuren bemerkbar. Die Strahlung selbst kann kosmischen Ursprungs sein oder aus der natürlichen Umgebungsstrahlung bestehen, der wir alle permanent ausgesetzt sind.

Schnell wurde das Experiment abgewandelt und versucht, die Folgeprodukte von terrestrischer Radonstrahlung an elektrostatisch geladenen Ballons nachzuweisen. Die Experimente lockten auch einige andere Personen an, sodass am Ende auch einige Schülerinnen und Schüler des Physik-Grundkurses mithilfe der Nebelkammern die Strahlung beobachten konnten.

Wenn man schon einmal größere Mengen Trockeneis in der Schule hat, wurde dieses auch noch zur Herstellung von Speiseeis und für verschiedene andere kleinere Experimente genutzt. Da viele der benötigten Materialien wiederverwendet werden können, steht einer erneuten Durchführung dieser Experimente auch in Zukunft nichts im Wege. Der Physik-Leistungskurs bedankt sich auf diesem Weg auch noch einmal beim Förderverein des Friedrichs-Gymnasiums, der die Kosten für die benötigten Materialien übernommen hat.

In den letzten Jahren hat sich am Friedrichs-Gymnasium eine schöne Tradition entwickelt: In den großen Pausen der Vorweihnachtszeit wird Raum 018 zum physikalischen Adventskalender. Beim Wettbewerb „Physik im Advent“ gilt es jeden Tag ein neues Experiment durchzuführen. Diese erfordern meist keine besondere Vorbereitung und basieren in der Regel auf einfachen Haushaltsgegenständen. So galt es in diesem Jahr zum Beispiel schon Teelichter anzuzünden oder mit einem Lineal hohe und tiefe Töne zu erzeugen. Auch volle und leere Batterien mussten anhand ihres Verhaltens beim Aufprallen auf eine Tischplatte unterschieden werden.

Auch jetzt noch kann man sich unter www.physik-im-advent.de anmelden und Wochenpreise gewinnen. Die Fachschaft Physik wünscht auf diesem Weg schon einmal weiterhin viel Spaß und eine erkenntnisreiche Vorweihnachtszeit.

Wie nennt man es, wenn sich zwei Physiker eine Rosinenschnecke zuwerfen? Einen Teilchenbeschleuniger.

Um genauer zu erkunden, was so ein Teilchenbeschleuniger eigentlich ist, machte sich der Leistungskurs Physik der Q2 verstärkt um einige Schülerinnen und Schüler des Grundkurses zusammen mit Frau Böhme und Herrn Taake auf nach Hamburg. Dort befindet sich das deutsche Elektronensynchrotron, eine Anlage, die mehrere Teilchenbeschleuniger beheimatet. Bei einem Vortrag und einer Führung durch die gesamte Anlage lernten die Schülerinnen und Schüler die physikalischen Grundlagen, die Geschichte des Instituts sowie heutige Forschungsschwerpunkte kennen. So ist das DESY zum Beispiel dafür berühmt, das Gluon – das Austauschteilchen der starken Wechselwirkung – zuerst nachgewiesen zu haben. Heute wird die bei den Beschleunigerringen auftretende Synchrotronstrahlung vor allem zur Analyse von Molekülen und anderen Proben ähnlich wie auch Röntgenstrahlung genutzt.

Bei der zweitägigen Tour in die Elbmetropole besuchte die Gruppe zudem das Planetarium, wo eine Veranstaltung über die Vorgänge in Sternen aufgeführt wurde, und genoss das hervorragende Wetter im Hafen und in der Innenstadt.

Kurz vor den Abiturprüfungen ging es für den Physik-LK der Q2 noch einmal auf eine Exkursion. Das Ziel war die Universität Münster, wo unter Anleitung von Doktoranden der Teilchenphysik originale Daten des Large Hadron Colliders, eines Teilchenbeschleunigers am CERN, ausgewertet werden sollten. Bevor es jedoch an die Computer ging, stand zunächst ein kurzer Einführungsvortrag auf dem Programm. In diesem wurden dem Kurs die Grundlagen und Zusammenhänge des Standardmodells der Teilchenphysik nähergebracht, bevor mithilfe von Trockeneis eigene Nebelkammern gebaut wurden. Mit diesem konnten Myonen und Elektronen der kosmischen Hintergrundstrahlung nachgewiesen und sichtbar gemacht werden.

Im Anschluss an eine Mittagspause wurden die Schülerinnen und Schüler in die Auswertung der CERN-Daten eingewiesen. Mithilfe eines speziellen Computerprogramms konnten unterschiedliche Elementarteilchen anhand der charakteristischen Spuren im ATLAS-Detektor identifiziert werden. Diese wiederum erlaubten es, Rückschlüsse über die Kollisionen der ursprünglichen Elementarteilchen zu ziehen. So gelang es den Schülern, anhand der Daten die Masse des Z-Bosons, eines Austauschteilchens der schwachen Wechselwirkung, sehr genau zu bestimmen. Mit diesem Erfolgserlebnis ging es schließlich wieder zurück nach Herford, wo insbesondere die Teilchenphysik in den Abiturprüfungen kein Problem darstellen sollten.

Die Vorweihnachtszeit ist auch immer wieder eine Zeit der Adventskalender. In guter Tradition wurde Raum 018 auch im vergangenen Dezember wieder dem Mathematik- und Physik-Adventskalender gewidmet. Bei „Mathe im Advent“ konnten die Teilnehmerinnen und Teilnehmer an jedem Tag eine neue Aufgabe – getrennt nach zwei Altersgruppen – bearbeiten. Bei „Physik im Advent“ standen insgesamt 24 Experimente im Mittelpunkt, die meist mit alltäglichen Gegenständen durchgeführt werden können. Die 6b nahm geschlossen an Physik im Advent teil und freute sich nun Anfang Februar über einen Klassenpreis: im Laufe des kommenden Halbjahres wird die ganze Klasse den Potts-Park in Minden besuchen. Einen Buchpreis gewann zudem Leonie Diekmann aus der 5d.

Insgesamt nahmen ca. 40 000 Schülerinnen und Schüler in ganz Deutschland an Physik im Advent teil, sodass auch in diesem Jahr unter den besten Klassen und Einzelteilnehmern gelost werden musste. Umso mehr freuen sich alle Beteiligten, dass sie beim Durchführen der Experimente nicht nur einiges Neues lernen konnten, sondern dass der Aufwand am Ende auch durch Preise belohnt wurde.

Hier finden Sie einen youtube-Videozusammenschnitt unseres Ballonfluges.

In einem Zeitraum von 4 Tagen hat die Klasse 9b des Friedrich-Gymnasiums Herford am Bau eines Wetterballons mit dem Ziel, diesen in die Stratosphäre aufsteigen zu lassen und Experimente in der Stratosphäre durchzuführen, gearbeitet. Das gelang mit Hilfe der Firma Stratoflights, die das Projekt begleitete.

In dieser Zeit wurden zunächst theoretische Grundlagen erarbeitet, die später in die Tat umgesetzt wurden: In verschiedenen Gruppen wurden unterschiedliche Entwürfe für eine Sonde, die der Ballon später in eine Höhe von ungefähr 36.000 Kilometern bringen sollte, und Experimente entwickelt. Am 26. September, zwei Tage nach dem Beginn des Projekts, wurde der mit Helium gefüllte Ballon schließlich mit einer von drei Sonden und den Experimenten sowie diversen anderen Geräten wie Kameras, die den gesamten Flug aufzeichneten, und GPS-Ortungsgeräten, die am Ende des Fluges beim Wiederfinden des Ballons halfen, steigen gelassen. Davor hatten Schüler die zu erwartende Flugroute des Ballons berechnet, um schon im Vorfeld einen ungefähren Eindruck davon zu erhalten, wo der Ballon später landen würde. In einer Höhe von über 35.000 Kilometern zerbarst der Ballon. Schließlich landete die Sonde an einem Fallschirm im Waldgebiet von Zierenberg, wo sie später von Lehrern und den Mitarbeitern von Stratoflights geborgen wurde. Am nächsten Tag werteten die an dem Projekt beteiligten Schüler die erhaltenen Messdaten dann aus.

Anschließend noch einige Bildimpressionen zur Entwicklungsphase, Start(vorbereitung), Landung/Bergung und zum Zustand der Sonde bei Auswertung der Messdaten.

Aufgrund der totalen Mondfinsternis am Abend des 27.07.2018, die in der Sternwarte des FGH beobachtet werden konnte, öffnete das FGH trotz Sommerferien dafür extra seine Türen. 

Schon ab 20 Uhr herrschte ein großer Andrang. Bereits vor dem Beginn der Mond- finsternis konnten sich die Besucher, darunter auch viele Schülerinnen und Schüler des Friedrichs-Gymnasiums, bei perfekten Beobachtungsbedingungen Venus, Saturn und Jupiter durch das große Teleskop anschauen. Nach langem Warten und auch einigem Suchen zeichnete sich etwas später als angekündigt dann auch ab ca. 22 Uhr der bereits verdunkelte und aufgegangene Mond am Abendhimmel ab und rückte ins Zentrum der Beobachtung. Mit zunehmender Dunkelheit wurden immer mehr Details sichtbar, bis die totale Finsternis schließlich gegen 23 Uhr endete. Zuvor zeigte sich der Mond dann doch noch von seiner besten Seite in kupferrotem Glanz. Im Anschluss an die eigentliche Finsternis konnten neben dem wieder heller werdenden Mond noch weitere Objekte durch das Teleskop beobachtet werden. Mit besonderer Aufmerksamkeit wurde der Überflug des deutschen Astronauten Alexander Gerst in der Internationalen Raumstation ISS von den Sternenfreunden wahrgenommen.

Auch wenn das unerwartet große Interesse (ca. 100-150 Gästen) für relativ kurze Beobachtungszeiten am Teleskop selbst sorgte, war der Abend am Ende doch für viele Besucher ein Ereignis, an das sie sich noch lange erinnern werden.