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hilke-kurzmann
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Auger-Masterclass
Ein neues Basisprogramm für die Astroteilchen-Angebote
15.09.2015 Standorttreffen | Astroteilchen-Angebote | Carolin Schwerdt
Basisprogramm: Erleben
Ziel: Jugendliche bekommen die Möglichkeit für einen Tag wie ein Wissenschaftler zu arbeiten & einen Einblick in aktuelle Forschung
Feinziel:- kennenlernen einer Forschungseinrichtung- kennenlernen eines Astroteilchen-Experimentes- eigene Handlungsmöglichkeiten- erleben wie ein Physiker arbeitet- Informationen zum Berufsbild - möglicher Einstieg in Schülerforschungsarbeit
Pierre Auger Observatorium
Stellt 1% der Daten der Öffentlichkeit zur Verfügung
http://auger.uni-wuppertal.de/ED/
Daten seit 2004
Wird stätig um neue Ereignisse aktualisiert
Pierre Auger Observatorium
Stellt 1% der Daten der Öffentlichkeit zur Verfügung
http://auger.uni-wuppertal.de/ED/
Daten seit 2004
Wird stätig um neue Ereignisse aktualisiert
Betrachtung von einem Ereignis
Datensatz
Wie kommen
Wissenschaftler
zu diesen
Informationen?
Wie erstellt Wissenschaftler diese Bilder?
Auftreffpunkt des Schauers
Über Signalstärke in einem Tank + StandortkoordinatenBerechnung mittels gewichtetem Mittelwert
Größe Kreis entspricht gemessener Signalstärke in einem Tank (VEM), roter Kreis ist Auftreffpunkt
Auftreffpunkt des Schauers
Ankunftsrichtung des Schauers
Über Ankunftszeit in einem Tank + Standortkoordinaten
Bau eines Modells→ Schauerfront
Ankunftsrichtung des SchauersÜbertragen auf xy-Ebene:
Größe Kreis entspricht Ankunftszeit Schauer in einem Tank
Ankunftsrichtung des Schauers
Zenitwinkel durch Überlegung und Sinusfunktion berechnen
Azimutwinkel durch Abschätzung (oder über Koordinaten- und Vektorgleichung berechnen)
(Azimutwinkel)(Zenithwinkel)
Laterale Verteilungsfunktion
Über Berechnung Abstand Tank zum Auftreffort
Ziel einer Auger-MasterclassJugendliche…- verstehen Zusammenhang, wie aus einem Experiment und den
gemessenen Daten Informationen über kosmische Teilchen gewonnen werden
- können einen Teilchenschauer selbst rekonstruieren- verstehen Notwendigkeit von Computerarbeit/Programmieren - erhalten die Möglichkeit einen Teil der Arbeit am Experiment
selbst zu erfahren- können besser verstehen, wie es dann mit der Forschungsarbeit
weiter geht- können ihr Grundlagenwissen in Physik, Mathematik und
Informatik ausbauen
Kein Topic in Standard-
curriculum von
Physiklehrpläne
Ablauf einer Auger-Masterclass
Vortrag über Astroteilchenphysik(30min - 1h)
Einführung in die Verarbeitung der Auger-Daten (15min)
Gemeinsames Bearbeiten der Daten (1-2h)
Mögliche Ergänzungsaufgaben(30min - 2h)
Vertiefende Aufgaben Wiederholung der Auswertung: Wer schaft`s am schnellsten? Nebelkammer
Abschlussdiskussion und Feedback (30min)
In Schule oder Institut durchführbar
Voraussetzung:Mind. 1 Rechner mit Excel und Internetzugang pro 2 Jugendliche
Ablauf einer Auger-Masterclass
Vortrag über Astroteilchenphysik(30min - 1h)
Einführung in die Verarbeitung der Auger-Daten (15min)
Gemeinsames Bearbeiten der Daten (1-2h)
Mögliche Ergänzungsaufgaben(30min - 2h)
Vertiefende Aufgaben Wiederholung der Auswertung: Wer schaft`s am schnellsten? Nebelkammer
Abschlussdiskussion und Feedback (30min)
In Schule oder Institut durchführbar
Voraussetzung:Mind. 1 Rechner mit Excel und Internetzugang pro 2 Jugendliche
Immer Platz für Improvisation und Innovation
Je nach Interesse der Gruppe können sich die Schwerpunkte verschieben
Theorie | Experiment verstehen | Wiederholung der Datenauswertung | Verbesserung der Auswertung mit Excel | Alltägliche Arbeit eines Wissenschaftlers
Nach der Datenanalyse
Was machen Wissenschaftler dann weiter mit den Daten?
Wie kann man Wissenschaftler werden?
Was macht ein Wissenschaftler den ganzen Tag (mit Excel Schauer für Schauer rekonstruieren?)?
Was sind die aktuellen Forschungsschwerpunkte?
Fragen zur Astroteilchenphysik (Isotrope Verteilung von CR? Ursprung von CR? etc.)
Materialien
Einführungsvortrag
Vortrag zur Datenauswertung
Kurze Anleitung für Schüler
Ausführliche Anleitung für Schüler
Anleitung für Vermittler + ICRC2015 Proceeding mit Poster
Plan zum Ablauf und Organisation einer Auger-Masterclass
Entdeckung der Kosmischen StrahlungStandardmodell der TeilchenphysikPhysik eines ausgedehnten LuftschauersDetektoren und Experimente in der Astroteilchenphysik
Fragebogen
Quiz
Ausblick - Was geht noch?
Berechnung des Azimutwinkels mittels Koordinaten- und Vektorgleichungen
Untersuchung mehrerer Schauer und Erstellung eines Energiespektrums
Abschätzung Gesamtenergie des Schauers über Interpolation der Signalstärken in den einzelnen Tanks
Winkelabhängigkeit
Schauergröße
Netzwerkarbeit
Erlangen, Wuppertal und Zeuthen sind Ansprechpartner für Rückmeldungen, Fragen und Diskussion (waren an der Entwicklung beteiligt)
Vermittler Anleitungen und Programm testen
Beim nächsten Vermittlerworkshop über Erfahrungen berichten
Materialien ausbauen und dann ins Netzwerk Teilchenwelt-Layout bringen
Fragen & Anregungen
15.09.2015 Standorttreffen | Astroteilchen-Angebote | Carolin Schwerdt