I dette SRP oplæg kan du få inspiration til et projekt med fokus på halvledere, spektroskopi og moderne lyskilder. Projektet handler om krystaller, men det er også muligt undersøge nanopartikler istedet. Du får her en kort gennemgang af relevant teori, eksperiment, anvendelser og supplerende litteratur. Der er også en teoretisk øvelse, som ud fra elektroners bølgeegenskaber forklarer begrebet ”energibånd”. På AAU’s SRP dage kan du (1) udføre eksperimentet, (2) få måledata med hjem og (3) høre et foredrag om teorien på gymnasieniveau. En AAU forsker vil hjælpe med eksperiment og dataopsamling, samt holde foredraget
SE MERE
Radiopulsarer og rotationsudviklingen af neutronstjerner. I dette SRP oplæg kan du få inspiration til et astrofysikprojekt med fokus på radiopulsarer og deres udvikling. Du får her en kort gennemgang af relevant baggrundsviden, teori, og supplerende litteratur. På AAU’s SRP dage kan du (1) høre et foredrag om teorien på gymnasieniveau, og (2) få inspiration og vejledning til teoretiske beregninger på din egen computer, og (3) få adgang til observationsdata til sammenligning med dine beregninger.
SE MERE
Kvantefysikken udgør fundamentet for beskrivelsen af en lang række fysiske fænomener og fundamentale bestanddele som atomer, molekyler, nanostrukturer, elektroniske komponenter som halvledere, mm. Udviklingen af f.eks. moderne elektronik, er baseret på kvantemekanik. Et godt eksempel på et kvantefysisk fænomen er den kvantemekaniske tunneleffekt, som bl.a. finder anvendelse i det Skannende Tunnelmikroskop (STM), der anvendes til at studere atomer, molekyler, nanostrukturer og overflader. Man kan afbilde strukturer med atomar opløsning og studere bl.a. deres elektroniske egenskaber. I dette SRP-projekt får man mulighed for at lave eksperimenter med et STM, se hvordan det bruges som mikroskop og lave en måling der direkte kan bruges til at eftervise tunneleffekten. Det er oplagt at kombinere dette fysikeksperiment med matematik og studere Schrödingerligningen, som er et vigtigt matematisk værktbøj til at udregne energiniveauer og bølgefunktionerne for elektroner i atomer og materialer. I eksperimentet vil man kunne måle tunnelstrømmen som funktion af afstanden mellem STM-nål og overflade og eftervise den teoretisk forventede eksponentielle afstandsfhængighed.
SE MERE
Ledningsevnen for superledende materialer er uendelig stor, når temperaturen er tilpas lav. Under den såkaldt kritiske temperatur vil den elektriske modstand af en superleder således være lig nul og materialet kan lede strøm uden nogen form for tab. Dette har en masse teknologiske anvendelsesperspektiver. I dag bruger man bl.a. superledere til at generere kraftige magnetfelter (bruges f.eks. i MR scannere på sygehuse). Vi tilbyder at lave eksperimenter, som omfatter bestemmelse af den elektriske modstand som funktion af temperatur. En superleder køles ned med flydende kvælstof hvorefter resistansen måles medens den varmer op igen. Man får også indsigt i, hvordan man laver målinger af "lave signaler", i dette tilfælde meget lave elektriske modstande, som involverer 4-punkts-probe-målinger. Desuden kan man undersøge, hvordan en superleder opfører sig i et magnetfelt. Dette demonstreres ved Meissner-effekten (hvor en magnet svæver hen over en superleder, hvilket bl.a. bruges til magnetsvævebaner i tog for at undgå friktion mellem skinner og togets hjul)
SE MERE
Dette SRP-oplæg giver dig mulighed for at arbejde med interferens af lys. Du får en introduktion til lys som elektromagnetiske bølger og hvordan lys reflekteres fra overflader. Lys og dets refleksion og brydning i grænseflader indgår overalt i de teknologiske produkter vi omgiver os med. Ud over optiske komponenter som linser, skærme i computere og telefoner og belysning er store dele af vores internet baseret på optiske komponenter med optiske egenskaber tilpasset deres funktion. Det er derfor vigtigt 1) at kunne designe refleksionsegenskaber teoretisk, 2) at kunne fremstille de designede overflader og 3) at kunne verificere designet gennem målinger. Dette oplæg til SPR-opgave tager dig gennem alle 3 elementer ved anvendelser af refleksioner af lys. På AAUs SRP-dage kan du (1) udføre eksperimenter, (2) få måledata med hjem og (3) høre et foredrag om teorien på gymnasieniveau. En AAU-forsker vil hjælpe med eksperiment og dataopsamling, samt holde foredraget.
SE MERE
Optisk mikroskopi har været et uundværligt redskab for naturvidenskabelig forskning i over hundrede år. Evnen til med et optisk mikroskop, på en ikke destruktiv måde, at kunne studere objekter, som er for små til at kunne ses tydeligt med det blotte øje er stadig den dag i dag et vigtigt redskab inden for fysik, nano- og bioteknologi. I moderne optiske mikroskopi og billedanalyse udnytter man, at feltfordelingen i henholdsvis front- og bag-fokalplanerne for en linse er relaterede til hinanden via en 2D Fourier transformation. Dette er essentielt for måden, man belyser prøven på, den såkaldte Köhler belysning, men er også relevant i forbindelse med filtrering af rumlige frekvenser i mikroskopibilleder. I laboratoriet vil I blive introduceret til, hvordan et moderne optisk mikroskop er opbygget. Vi vil kort studere funktionen af de enkelte elementer i mikroskopet for at få en dybere forståelse af det samlede optiske system. Bagefter vil linsers Fourier-transformerende egenskaber blive introduceret og demonstreret ved at studere Fourier-planet bag mikroskopobjektivet. Ved at indsætte en maske (et rumligt filter) i Fourier-planet kan vi filtrere billedet af prøven. Vi vil prøve at anvende forskellige filtre for på den måde at opbygge en forståelse af, hvad det vil sige at lave filtrering i Fourier-rummet på en visuel og let tilgængelig måde. Undervejs vil vi tage billeder, som I efterfølgende gerne skulle kunne reproducere ved hjælp af simple simuleringer i programmet Gwyddion, som er gratis at hente her.
SE MERE
Det er næppe muligt at forestille sig industrien og vores dagligdag uden elektronik, som er baseret på halvlederkomponenter. Vi tilbyder et projekt, hvor du kan få viden om, hvad halvledermaterialer er, og hvordan du måler hovedkarakteristika af halvledere ved hjælp af den såkaldte Hall-effekt. Ledningsevnen af ??forskellige typer siliciumprøver måles i et meget stærkt magnetfelt, og ved at anvende passende ligninger kan elektronkoncentration og mobilitet beregnes. Disse er vigtige parametre for at udvikle enheder med den nødvendige funktionalitet.
SE MERE
SRP/SOP i Fysik på AAU