Laser in der Matrix - Experimente zum Lichtstrahlverlauf

Peter Armin Jung

Die Matrizenmethode ist in der geometrischen Optik eine einfache und geeignete Rechenmethode. Sie wird Matrizenoptik genannt.

Ich berechne den Weg des Laserstrahls und überprüfe das Ergebnis im Experiment. Die Linsenanordnung entspricht der Anordnung im Kepler Fernrohr. Experiment und Rechnung stimmen überein.

Der Lichtstrahl wird als Vektor geschrieben. Die  jeweilige Strecke, die er durchläuft, muss mit ihm multipliziert werden. Als Translationsmatrix wird die Stecke, die der Laserstrahl z.B. in Luft durchquert, bezeichnet. Durchquert der Lichtstrahl eine Linse muss der Brechwert der Linse berücksichtigt werden. Der Weg des Lasers durch verschiedene Medien kann in einer einzigen Berechnung zusammengefasst werden.

 

Magnete im Gleichgewicht der Kräfte - sind Anziehung und Abstoßung gleich?

Henrik Hermelink

Ist die Anziehungskraft von entgegengesetzten Magnetpolen bei selber Entfernung gleich der Abstoßungskraft von gleichnamigen Polen? Oder werden bei einer der beiden Möglichkeiten stärkere Kräfte gemessen? Die Kräfte werden in meinem Projekt einzeln mithilfe von Federwaagen gemessen, um diese Fragen zu beantworten. Eine Erkenntnis aus diesem Experiment könnte die Bewegung von gefährlichen Substanzen, die nicht berührt werden sollten, effektiver gestalten. Um Gegenstände, zu denen man keinen Zugang hat (z.B. unter einer Vakuumglocke gelegen), zu bewegen, wäre diese Methode ebenfalls geeignet.

 

Neodym macht's möglich - das lautlose Newton-Pendel

Ivana Pechipaykoska

Ich habe das Kugelpendel (Newtonsches Pendel) als Grundidee benutzt und möchte an Stelle der Stoßkopplung eine magnetische Kopplung (Abstoßung gleichnamiger Pole) zwischen den Kugeln verwenden. Die Kugeln werden deshalb durch Neodym-Magnete ersetzt. Damit das System nicht zu kompliziert wird, verwende ich nur zwei Pendel. Zusätzlich zu den kinetischen und potentiellen Energien der beiden Magnete kommt die im magnetischen Feld gespeicherte Energie als schwingungsbeeinflussende Größe dazu.

Meine Fragestellung ist nun, ob sich trotz dieser zusätzlichen Energieform ebenfalls eine periodische Schwingung ergibt, wie man sie vom richtigen Newtonpendel kennt. Die Schwingungsdauer und der zeitliche Verlauf der Schwingung soll untersucht werden. Außerdem werde ich das Simulationsprogramm PSpice anwenden, um die Schwingungen unter Idealbedingungen (reibungsfreie Bewegung) zu simulieren.

 

Das blaue Wunder – Kann das „Blue-Bottle-Experiment“ mit unterschiedlichen Glucosekonzentrationen beeinflusst werden?

Florian N. Herfurth

Das Blue-Bottle-Experiment, welches unter Zugabe von Natriumhydroxid, Glucose, destilliertem Wasser und Leukomethylenblau als Redoxreaktions-Experiment bezeichnet wird, findet meistens als Schülerexperiment Anwendung. Durch das Schütteln der Lösung, verfärbt sich die transparente Flüssigkeit blau. Nach einer gewissen Zeit verschwindet jedoch wieder die blaue Verfärbung.

In diesem Projekt soll untersucht werden, ob dieses Experiment auch unter Zugabe von anderen Glucose-Konzentrationen funktioniert. Außerdem sollen zeitliche Abhängigkeiten der Stoffe im Zusammenhang des Experiments untersucht werden.

 

Weg mit dem Plastikmüll! - Degradation von Polyethylen durch die Raupe der Galleria mellonella

Charlotte Sara Elisabeth Målin Schramme

Bei diesem Projekt dreht sich alles um die Raupe der Galleia mellonella, kurz die Große Wachsmotte.

Kürzlich wurde gezeigt, dass die Raupe der Wachsmottenraupe in der Lage ist, Polyethylen zu Ethylenglykol abzubauen (P. Bombelli et al. Current Biology 2017). Ziel des Projektes ist es nun, an diese Forschungsergebnisse anzusetzen. Durch Beschichtung des Polyethylens mit natürlicher Nahrung der Raupe, soll der Prozess optimiert und beschleunigt werden.