FysikLab er din mulighed for at besøge SDU's fysiklaboratorier sammen med din klasse og lave aktiviteter, som supplerer og perspektiverer din egen undervisning.
Vi har samlet et sæt spændende eksperimenter inden for emner, som komplementerer fysikundervisningen i gymnasiet. Vi stiller laboratorier og udstyr til rådighed (klassesæt), og du har mulighed for at få besøg af en fysikstuderende til en introduktionsforelæsning i det emne, du vælger.
Når du vælger et forløb i FysikLab, tilbyder vi typisk følgende pakkeløsning:
- øvelsesvejledning (pdf)
- introduktionsforelæsning på dit gymnasium
- eksperimenter på SDU med tilhørende rundvisning i vores forskningslaboratorier
- opfølgende opgaver eller spørgsmål (udvalgte øvelser)
Du bestemmer selvfølgelig selv, hvor meget af pakken du vil benytte.
Vi tilbyder pt. følgende aktiviteter:
I eksperimentet ‘Optisk rotation’ undersøger klassen, hvordan polariseret lys bliver ændret, når det sendes gennem et optisk aktivt stof. Optisk aktive stoffer er molekyler, som ikke er identiske med deres eget spejlbillede, og kaldes også chirale molekyler. Lineært polariseret lys er defineret som lys, hvor det elektriske felt kun svinger i et plan, og det anvendes i en lang række fysiske eksperimenter og målemetoder.
Når polariseret lys sendes gennem en opløsning af chirale molekyler, drejer polarisationsplanet til enten højre eller venstre afhængigt af hvilken spejlbilledeform af molekylet, der er tale om. I øvelsen måler du ved hjælp af lasere og polarisationsfiltre den optiske rotation af udvalgte stoffer og bestemmer deres såkaldte specifikke optiske rotation. Studiet af chirale molekyler er meget vigtigt inden for lægemiddelfremstilling, da spejlbilledeformer af det samme molekyle kan have vidt forskellig virkning på kroppen.
Video-introduktion til øvelsen
Kernestof
- Bølger (HTX, STX)
- Atomfysik (HTX)
- Kvantefysik (STX)
- Energi (HTX, STX)
Praktiske detaljer
Det er med: Introduktionsforelæsning på din skole eller her på SDU af de studerende fra FysikLab, øvelsesvejledning (pdf; eksempel) og eksperimenter på SDU. Du får den nyeste version af vejledningen, når du booker forløbet.
Der vil være studerende fra FysikLab til stede under eksperimentet til at hjælpe med at gennemføre øvelsen. Vi forventer dog, at du som lærer også hjælper til på dagen.
I eksperimentet ‘Brownsk bevægelse’ måler du i mikroskop, hvordan en lille partikel bevæger sig tilfældigt rundt i en væske.
Øvelsen illustrerer den molekylære mekanisme for diffusion, som er meget vigtig proces til transport af stoffer overalt i naturen. En mikroskopisk plastickugle i vand filmes gennem et mikroskop. I vandet bevæger vandmolekylerne sig tilfældigt og meget hurtigere end den langt større plastickugle. Vandmolekylerne kolliderer med plastickuglen fra alle sider, og hvert vandmolekyle overfører en lille smule kinetisk energi. Dermed kommer kuglen til at bevæge sig tilfældig rundt.
Vi optager en film af kuglen, der bevæger sig rundt. Kuglens bane bestemmes efterfølgende med billedanalyse i computer. Einsteins teori for diffusion fra 1905 beskriver statistikken for kuglens bevægelse og bruges til at behandle resultaterne af billedanalysen. Vi bruger blandt andet kuglens bevægelse til at beregne, hvor stor kuglen er.
Video-introduktion til øvelsen
Kernestof
- Termodynamik (HTX)
- Mekanik (HTX, STX)
- Energi (STX, HTX)
- Bølger (STX, HTX)
- Kernestof om termodynamik i Kemi (STX)
Praktiske detaljer
Det er med: Introduktionsforelæsning på din skole eller her på SDU af de studerende fra FysikLab, øvelsesvejledning (pdf; eksempel) og eksperimenter på SDU. Du får den nyeste version af vejledningen, når du booker forløbet.
Der vil være studerende fra FysikLab til stede under eksperimentet til at hjælpe med at gennemføre øvelsen. Vi forventer dog, at du som lærer også hjælper til på dagen.
I eksperimentet introduceres eleverne til gassers termodynamik. En cylinder fyldes med gas. Med et stempel komprimerer eller ekspanderer eleverne gassen isotermt eller adiabatisk. I cylinderen er der sensorer, der på samme tid måler tryk, volumen, og temperatur. Disse signaler overføres til en computer, således at man kan se tryk, temperatur og volumen som funktion af tid eller for eksempel plotte tryk som funktion af volumen og udregne arbejdet, som gassen har udført.
Eksperimentet giver en god fornemmelse for sammenhængene mellem tryk, temperatur og volumen og idealgasloven. Det giver også en god forståelse for, at adiabatisk processer skal være hurtige, så der ikke udveksles varme med miljøet, mens isoterme processer foregår langsomt, så temperaturen ikke ændrer sig. Det tager ca. 2 minutter at lave en isoterm kompression, og eleverne får sved på panden under eksperimentet, når de for eksempel laver en Otto-cyklus eller måler adiabateksponenten.
Eksempler på undersøgelsesemner i dette eksperiment:
- Eftervis Boyle-Mariotte. PV=kontant.
- Eftervis idealgas loven
- Forskellen mellem isoterm (langsom = 2minutter) og adiabatisk (meget hurtig) kompression
- Mål arbejde udført på gassen og sammenlign med CV ΔT
- Mål adiabatisk eksponent, γ=CP⁄CV , for forskellige gasser og relater til antal frihedsgrader.
- Lav en kredsproces, Otto cyklen, og mål arbejde og nytteværdi.
Video-introduktion til øvelsen
Kernestof
- Energi (STX, HTX)
- Mekanik (STX, HTX)
- Atomfysik (HTX)
- Kvantefysik (STX)
- Termodynamik (HTX)
- Kernestof om termodynamik i Kemi (STX)
Praktiske detaljer
Det er med: Introduktionsforelæsning på din skole eller her på SDU af de studerende fra FysikLab, øvelsesvejledning (pdf; eksempel) og eksperimenter på SDU. Du får den nyeste version af vejledningen, når du booker forløbet.
Der vil være studerende fra FysikLab til stede under eksperimentet til at hjælpe med at gennemføre øvelsen. Vi forventer dog, at du som lærer også hjælper til på dagen.
Vi modtager meget gerne idéer til og ønsker om nye forløb.
Praktiske oplysninger
FysikLab kan bookes på faste dage året rundt, undtagen i juli, hvor laboratoriet holder lukket. Booking af laboratoriet sker efter først-til-mølle-princippet.
Ved større hold kan eksperimentet laves ad flere omgange i kombination med for eksempel foredrag og rundvisning.