Mai 2018

Das Herzstück einer Apparatur zur kollinearen Laserspektroskopie ist die Nachweiskammer für die Fluoreszenzphotonen (vgl. S. 33).

Grußwort

Dieter Meschede
05 / 2018 Seite 3

Das Engagement der Mitglieder weiter stärken

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Aktuell

Kerstin Sonnabend
05 / 2018 Seite 6
DPG-Mitglieder

Die Grenze des Machbaren im Visier

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Marie Teich
05 / 2018 Seite 7
DPG-Mitglieder

Der Campus als Energielabor

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Marie Teich
05 / 2018 Seite 8
DPG-Mitglieder

Bologna auf dem Prüfstand

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Alexander Pawlak
05 / 2018 Seite 10
DPG-Mitglieder

DFG: Förderung digital

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05 / 2018 Seite 10
DPG-Mitglieder

DFG: Neue Schwerpunkt­programme

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Kerstin Sonnabend
05 / 2018 Seite 11
DPG-Mitglieder

ERC: Hochgelobte Machbarkeitsstudien

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Anja Hauck
05 / 2018 Seite 11
DPG-Mitglieder

DHV: Ungleich verteilt

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Matthias Delbrück
05 / 2018 Seite 12
DPG-Mitglieder

EU: Hinterm Horizont gehts weiter

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Rainer Scharf
05 / 2018 Seite 13
DPG-Mitglieder

USA


Geldsegen für die Wissenschaft 
Mehr Promotionen in Physik
Vorstoß für die Fusionsforschung

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Leserbriefe

Thomas Leisner und Ulrich Platt
05 / 2018 Seite 15
DPG-Mitglieder

Wichtige Vorreiterrolle

Zu: Physik Journal, Feb. 2018, S. 3

Mit Erwiderung von Christoph Buchal

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Fritz Siemsen
05 / 2018 Seite 15
DPG-Mitglieder

Wenig Nachdruck

Zu: Physik Journal, März 2018, S. 55

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High-Tech

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Im Brennpunkt

Hardo Bruhns
05 / 2018 Seite 18
DPG-Mitglieder

Mit Elektrolyse und Bakterien zum Treibstoff

Auf dem Weg zur nachhaltigen Herstellung von Grundstoffen für die Chemie ist Forschern ein wichtiger Schritt gelungen.

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Benedikt Fauseweh und Götz S. Uhrig
05 / 2018 Seite 19
DPG-Mitglieder

String-Zustände aus Magnonen

In Strontiumkobaltvanadat ist es zum ersten Mal gelungen, die schon von Hans Bethe für eindimensionale Quantenmagnete vorhergesagten String-Zustände experimentell nachzuweisen.

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Simon Jacobi, Peter Kohl und Callum Michael Zgierski-Johnston
05 / 2018 Seite 21
DPG-Mitglieder

Stille Wasser sind tief

Eine neue Methode macht die mechanischen Wellen unter der Herzoberfläche sichtbar.

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DPG

05 / 2018 Seite 23
DPG-Mitglieder

Bad Honnef Physics School: Quantum Technologies

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Maike Pfalz
05 / 2018 Seite 24
DPG-Mitglieder

Am Ruder der DPG

Am 9. April fand in Berlin die feierliche Amtsübergabe des DPG-Präsidenten statt.

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05 / 2018 Seite 32
DPG-Mitglieder

Bad Honnef Physics School: Physics with Free Electron Lasers

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Enrico Stein und Felix Klein
05 / 2018 Seite 60
DPG-Mitglieder

Von Orientierungslosigkeit zu Zuversicht

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05 / 2018 Seite 61
DPG-Mitglieder

Max-von-Laue-Kolloquium

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05 / 2018 Seite 61
DPG-Mitglieder

Wahlen zum DPG-Vorstand

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05 / 2018 Seite 71
DPG-Mitglieder

Bewerberliste

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Lehre

Jan-Philipp Burde und Thomas Wilhelm
05 / 2018 Seite 27
Pro-Physik-Mitglieder

Einfache Stromkreise mit Potenzial

Ein wichtiges Teilgebiet der physik­didaktischen Forschung ist die Entwicklungsforschung. Ausgehend von bekannten Schülervorstellungen und Erfolgen bzw. Miss­erfolgen bisheriger Unterrichtsansätze geht es darum, neue Konzepte und Materialien für den Unterricht zu erarbeiten. Qualitative und quantitative Methoden dienen dazu, im realen Unterricht zu untersuchen, ob das neue Konzept zu einem höheren Lernerfolg führt. Das Beispiel des Elektronen­gasmodells soll zeigen, wie es damit gelungen ist, Lernenden ein deutlich besseres Verständnis einfacher Stromkreise zu vermitteln.

Die physikdidaktische Forschung ist heute breit aufgestellt und hat sowohl inhaltlich als auch methodisch ein sehr hohes Niveau erreicht. Nichtsdestotrotz kritisieren Lehrkräfte immer wieder, dass fachdidaktische Forschungs­ergebnisse einen zu geringen Einfluss auf die Unterrichtspraxis hätten. Ein Teilgebiet der Physikdidaktik, das explizit zum Ziel hat, diesen oft beklagten „Research-Practice-Gap“ zu überwinden, stellt die fachdidaktische Entwicklungsforschung dar – auch Design-Based-Research (DBR) genannt. Im Gegensatz zu reinen Entwicklungen, zum Beispiel von neuen Experimenten, und zu rein empirischer Forschung hat Design-Based-Research – ähnlich den Ingenieurwissenschaften – den Anspruch, Forschung zum „Zwecke der Innovation“ zu betreiben [1]. Innovation bedeutet hier nicht die alleinige Existenz neuer Unter­richtsmaterialien, sondern dass diese auch nachweislich zu einem höheren Lernerfolg führen und in der Praxis als signifikante Verbesserung wahrgenommen werden. Zudem geht es darum, eine Theo­rie des Lehrens und Lernens des entsprechenden Themengebietes weiterzuentwickeln.

Da didaktische Interventionen bei Design-Based-Research meist einen umfassenden Charakter haben, also beispielsweise ein ganzes Unterrichtskonzept inklusive neuer Sachstruktur, Visualisierungen und Experimenten umfassen, hat dieser Forschungsansatz keinen Anspruch auf vollständige Variablenkontrolle. Statt verallgemeinerbare Ursache-Wirkungs-Beziehungen aufklären zu wollen, besteht das Ziel von DBR vielmehr darin, eine hohe externe Validität, d. h. Verallgemeinerbarkeit der Studienergebnisse gewährleisten zu können. Dieser Ansatz ähnelt dem Vorgehen eines Arztes, der auf Basis des aktuellen medizinischen und pharmazeutischen Wissens dem Patienten zur Heilung einer Krankheit ein Medikament verschreibt, dessen Wirksamkeit zwar wissenschaftlich belegt ist, aber dessen genaue physiologische und pharmazeutische Wechselwirkungen noch unbekannt sind [2]. (...)

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Überblick

Die Laserspektroskopie exotischer Atomkerne liefert wichtige Beiträge zum Verständnis der Kernstruktur.
05 / 2018 Seite 33
DPG-Mitglieder

Schnelle Ionen im Laserlicht

Aus der Hyperfeinstruktur atomarer optischer Spektren lassen sich die Ladungsradien und elektromagnetischen Momente der Atomkerne bestimmen. Laserspektroskopische Methoden sind auch für kurzlebige exotische Isotope mit sehr geringen Produktionsraten ausreichend empfindlich. Die Daten dienen als wichtige Richtgrößen für den Test und die Weiterentwicklung theoretischer Kernmodelle – und sind immer wieder für eine Überraschung gut.

Massen und Radien sind die fundamentalsten Eigenschaften der Atomkerne: Ein tiefes Verständnis der Kernstruktur erfordert daher, sie präzise bestimmen zu können. Ernest Rutherford und Ernest Marsden haben vor etwas mehr als hundert Jahren die Größe von Goldkernen mittels der Streuung von α-Teilchen gemessen. Die registrierten Zählraten waren bei großen Streuwinkeln und hohen Teilchen­energien geringer als vorhergesagt, weil bei sehr kleinen Abständen die starke Wechselwirkung einsetzt. Daraus ergaben sich Kernradien von einigen Femtometern. Deutlich genauer lässt sich die Ladungsverteilung des Kerns mit elektromagnetischen Sonden vermessen. Besonders geeignet sind die strukturlosen Elektronen und Myonen: Ab den 1950er-Jahren gelang es mit elastischer Elektronenstreuung, die Radien nahe­zu aller stabilen Kerne zu bestimmen. Zusätzliche Informationen lieferte die Spektroskopie von Röntgenübergängen in myonischen Atomen [1]. Als Funktion der Massenzahl verhält sich der Ladungsradius Rc wie Rc = R03√A mit der Konstanten R0 ≈ 1,24 fm, die je nach Messmethode leicht variiert. Das Kernvolumen ist demnach proportional zur Massenzahl A = N + Z, sodass die Materiedichte im Kerninneren als annähernd konstant gelten kann. Für kurzlebige Kerne eignen sich diese Methoden im Allgemeinen nicht, obwohl es erst jüngst in Japan gelungen ist, die elastische Elektronenstreuung für radioaktive Kerne in einem Speicherring einzusetzen [2]. Ähnliche Pläne gibt es auch für die im Bau befindliche Beschleunigeranlage FAIR am GSI Helmholtzzentrum für Schwer­ionenforschung in Darmstadt. (...)

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Ulrich F. Keyser
05 / 2018 Seite 41
DPG-Mitglieder

Physik in der Pore

Alles Leben basiert auf dem korrekten Zusammenspiel von Biomolekülen. Der Bauplan der Lebe­wesen ist in der Sequenz der Desoxyribo­nukleinsäure (kurz: DNS) gespeichert, und Proteine führen diesen gene­tischen Code aus. Für das Verständnis lebendiger Systeme ist es daher entscheidend, die Sequenz der DNS zu bestimmen sowie die Menge und Art der Proteine und Enzyme. Ein vielversprechender Ansatz dafür ist der Einsatz von Nanoporen als molekulare Sensoren.

Die Idee hinter dieser Methode besteht darin, Mole­küle durch die Änderung eines Ionenstroms durch ein kleines, wasser­gefülltes Loch – die Nano­pore – zu analysieren (Abb.1). Diese Idee geht auf Wallace H. Coulters fast 70 Jahre altes Patent zurück, das beschreibt, wie sich mikrometerkleine Partikel mithilfe von Strommessungen durch ein Loch in einer Glaskapillare untersuchen lassen [1]. Heutzutage ist die Detektion von Zellen und Bakterien mithilfe eines „Coulter-Counters“ Alltag in der Medizin. Während die Poren dabei mikrometergroße Durchmesser besitzen, beschäftigt sich die aktuelle Forschung in Physik, Chemie und Materialwissen­schaften mit so genannten Nanoporen für die Bio­sensorik, DNS- und RNS-Sequenzierung und Protein­analytik. Vor allem die DNS-Sequenzierung steht durch die mögliche Miniaturisierung dank der Nanoporen vor einer Revolution. (...)

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Bildung - Beruf

Maike Pfalz
05 / 2018 Seite 46
DPG-Mitglieder

„Hier steht einem die ganze Welt offen.“

Der Physiker Dr. Christian Aulbach (41) hat sich nach Abschluss seines Studiums in Augsburg für eine Diplomatenkarriere im Auswärtigen Amt entschieden. Nach Stationen in den USA und Indien ist er nun in Berlin und gespannt darauf, wohin es ihn als nächstes verschlägt.

Was hat Sie bewogen, sich beim Auswärtigen Amt zu bewerben?

Während des Studiums hat sich herauskristallisiert, dass ich thematisch breit arbeiten möchte und ein großes Interesse am internationalen politischen Geschehen habe. Die internationale Verständigung ist ein sehr hohes Gut, für das ich eintreten möchte.

Aber Ihr Studium der Physik haben Sie noch beendet?

Das habe ich mit Herzblut zu Ende geführt, aber mich währenddessen umgeschaut. Dabei habe ich von der Studienstiftung profitiert: Als Stipendiat bekam ich einige Sprachkurse finanziert sowie ein Praktikum beim Generalsekretariat der Vereinten Nationen in New York.

Worum ging es dabei?

Um Abrüstung. Dieses Thema war für mich eine Brücke zwischen der Physik und der Welt der internationalen Politik. Im Anschluss an das Studium habe ich das Stiftungskolleg für Internationale Aufgaben absolviert und ein Projekt zu möglichen Gefahren durch nuklearen Terrorismus bearbeitet. (...)

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Physik im Alltag

Bernd Müller
05 / 2018 Seite 48
Pro-Physik-Mitglieder

Trocknen im Kreislauf

Wäschetrockner gelten als Energieschleudern. Mit einem Wärmepumpentrockner hält man die Stromkosten im Zaum.

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Menschen

05 / 2018 Seite 51
DPG-Mitglieder

Personalien

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Ernst Dreisigacker, Berthold Schoch und Victor Gomer
05 / 2018 Seite 54
DPG-Mitglieder

Nachruf auf Joachim Debrus

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Hans Oechsner und Heinrich Arlinghaus
05 / 2018 Seite 55
DPG-Mitglieder

Nachruf auf Alfred Benninghoven

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Nelia Wanderka
05 / 2018 Seite 56
DPG-Mitglieder

Nachruf auf Heinrich Wollenberger

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Barbara Lubienski
05 / 2018 Seite 57
DPG-Mitglieder

„Man kann nicht nur Schulen bauen, es ist viel komplizierter.“

Interview mit Sybille Schnehage

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Bücher/Software

Joachim Krug
05 / 2018 Seite 58
DPG-Mitglieder

R. Livi und P. Politi: Nonequilibrium Statistical Physics: A Modern Perspective

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Alexander Pawlak
05 / 2018 Seite 59
DPG-Mitglieder

H. Grote: Gravi­tationswellen und R. Vaas: Signale der Schwerkraft

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Tagungen

Timm Faulwasser, Joachim Knebel, Martin Robinius und Dirk Witthaut
05 / 2018 Seite 62
DPG-Mitglieder

Nonlinear Dynamics, Optimization and Control of Distributed Energy Systems

661. WE-Heraeus-Seminar

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Yuriy Mokrousov, Dmitry Turchinovich und Martin Weides
05 / 2018 Seite 62
DPG-Mitglieder

Spins out of equilibrium: Manipulating and Detecting Quantum Magnets

658. WE-Heraeus-Seminar

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Angelika Kühnle und Moritz Sokolowski
05 / 2018 Seite 62
DPG-Mitglieder

Dynamik und Strukturbildung organischer Moleküle auf dielektrischen Oberflächen

663. WE-Heraeus-Seminar

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05 / 2018 Seite 63
DPG-Mitglieder

Tagungskalender

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Neue Vakuumpumpe VACUU·PURE® 10

Öl- und abriebfreies Vakuum bis 10⁻³  mbar

VACUUBRAND präsentiert eine trockene und abriebfreie Schraubenpumpe für den Vakuumbereich bis 10⁻³ mbar. Die Pumpe besticht durch ihre wartungsfreie Technologie ohne Verschleißteile und weist ein Saugvermögen von 10 m³/h auf. VACUU·PURE 10 ist die ideale Lösung für Prozesse, bei denen partikel- und kohlenwasserstofffreies Vakuum im Bereich bis 10⁻³ mbar benötigt wird. Mit dieser Eigenschaft deckt die Schraubenpumpe viele Anwendungsgebiete ab – wie beispielsweise Analytik, Vorvakuum für Turbomolekularpumpen oder die Regeneration von Kryopumpen. Sie ermöglicht aber auch Prozesse wie die Vakuumtrocknung, Gefriertrocknung, Wärmebehandlung, Entgasung oder Beschichtung. Da keine Verschleißteile zu tauschen sind und lästige Ölwechsel entfallen, ist ein unterbrechungsfreier Betrieb mit sehr langen Standzeiten möglich.

VACCU PURE 10

Lernen Sie VACUU·PURE 10 kennen.

Erleben Sie unsere neue HiScroll – die ölfreien Vakuumpumpen von Pfeiffer Vacuum

Die HiScroll Serie besteht aus drei ölfreien und hermetisch dichten Scrollpumpen mit einem nominellen Saugvermögen von 6 – 20 m³/h. Die Pumpen zeichnen sich insbesondere durch ihre hohe Leistung beim Evakuieren gegen Atmosphäre aus. Ihre leistungsstarken IPM*-Synchronmotoren erzielen einen bis zu 15% höheren Wirkungsgrad in Vergleich zu konventionellen Antrieben.

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Eventbeginn:
03.11.2020 - 12:00
Eventende:
03.11.2020 - 16:00

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