Materialien zur Teilchenphysik
Hier finden Sie eine Auswahl empfehlenswerter Links und Literatur rund um die Teilchenphysik. Zu jedem Link gibt es eine kurze Beschreibung, das PDF-Dokument in der rechten Spalte enthält außerdem Hinweise, für welche Zielgruppen und für welchen Zweck (Selbststudium, Unterricht, Nachbereitung Masterclass) die Angebote geeignet sind.
- Lesestoff im Internet
- Unterrichtsmaterialien im Internet
- Schulbücher
- Bücher und Zeitschriften
- FAQs
- Aktuelles aus der Teilchenforschung
- Experimente und Online-Messungen
- Spiele
- Comics
- Videos
- Aktivitäten: Führungen, Schülerlabore, Vorträge…
Lesestoff im Internet
- LHC – Ein Leitfaden
Kostenlose Broschüre, zum Einstieg ins Thema geeignet.
- Particle Adventure/Teilchen-Abenteuer
Preisgekrönte Teilchenphysik-Tour, mit Quizfragen. Gut zum Einstieg ins Thema, auch ganz ohne Vorkenntnisse. Die Navigation der deutschen Version funktioniert nur mit Internet Explorer.
- Kworkquark
Teilchenphysik-Tour in 3 Schwierigkeitsgraden, Lexikon, FAQ, Zeitleiste; gut zum Einstieg ins Thema und zum Nachschlagen.
- Grundlagen der Teilchenphysik – von German Hacker
Etwas ältere, dafür ausführliche Teilchenphysik-Tour. Bietet weiterführende Informationen zur Geschichte der Teilchenphysik, Detektoren etc.
- Welt der Physik
Umfangreiche Sammlung von Artikeln und Nachrichten rund um Teilchenphysik. Die Themen: Aktuelle Forschung, Technik, Anwendungen, Forschungsinstitute rund um die Welt u.v.m.
- Weltmaschine.de
Deutsches Teilchenphysik-Portal mit Infos rund um den LHC und aktuellen Nachrichten.
- LHC-Facts
Informationen rund um den LHC. Hier geht es nicht nur um Physik, sondern auch um Anwendungen und Sicherheit. Auch der aktuelle Stand des LHC kann unter „LHC Online“ abgefragt werden.
- LHC-Closer (englisch)
Informationen rund um das CERN und den LHC: Geschichte, Technik, Anwendungen, Finanzen und vieles mehr. Physikalische Grundlagen (Magnetfeld, Energie und Impuls, Vakuum…) sind ansprechend auf Oberstufenniveau erklärt (mit Formeln).
Unterrichtsmaterialien im Internet
- CERN: Project Physics Teaching
Unter "Unterrichtsstunden" findet sich Material für einen Schnelldurchgang durch die Teilchenphysik im Unterricht: Präsentationen für eine Einzelstunde (Sek I) bzw. Doppelstunde (Sek II). Unter "Experimente zur Teilchenphysik" gibt es Experimentieranleitungen und Arbeitsblätter.
- Teilchenphysik.de
Sammlung von ausgearbeiteten Unterrichtsreihen, Folien und Arbeitsblättern zur Teilchenphysik (insbesondere Staatsexamensarbeiten).
- Quarknet – Lehrerseite (englisch)
>Quarknet – Schülerseite (englisch)Umfassende und übersichtliche Sammlung von Unterrichtsmaterialien, Spielen und anderen Ressourcen zur Teilchenphysik, nach Themen geordnet.
- Fermilab (englisch)
Sammlung von Unterrichtsmaterialien vom Fermilab. Unter "Educators", "Data-based Investigations" und "Teacher's Resource Center" finden sich allerlei Unterrichtsideen. Unter "Fermilabyrinth" verbergen sich Lernspiele zur Teilchenphysik.
- Bubble Chambers (englisch)
Alles über Blasenkammern: Insbesondere eine Anleitung zu Interpretation von Teilchenspuren in Blasenkammern, sowie Unterrichtsmaterial und Bilder dazu.
Schulbücher
- Cornelsen Physik Oberstufe Gesamtband - mit Arbeitsblattsammlung und DVD
12 Seiten zur Teilchenphysik. Übersichtlicher Text, Material zu Forschung und Anwendungen, Aufgaben. Zusätzliches Material auf DVD.
- Unterrichtsmaterialien zum TESLA-Projekt, Teil 2: Elementarteilchenphysik (Aulis Verlag)
Umfangreiches Material, sehr tiefgehend, für eine längere Unterrichtsreihe oder ein Projekt zum Thema geeignet. Lehrer- und Schülerseiten, viele Rechenaufgaben, Experimentierideen. Das Schulmaterial wurde im Jahr 2001 als Ordner an alle Schulen mit Gymnasialer Oberstufe verteilt.
Bücher und Zeitschriften
- Die Weltmaschine: Der LHC und der Beginn einer neuen Physik. Don Lincoln, Spektrum Akademischer Verlag, April 2011
Populärwissenschaftliches Buch auf hohem Niveau mit Schwerpunkt auf dem LHC: Forschungsziele, Funktionsweise des Beschleunigers und der Detektoren.
- Spektrum der Wissenschaft 6/2010: Strahlzeit am Genfer Hadronencollider
Spektrum der Wissenschaft 09/2010: Experimentieren am Limit
Kostenlos abrufbare Zeitschriftenartikel.
- Praxis der Naturwissenschaften, Heft 2/60
Themenheft zum LHC.
FAQs
- Welt der Physik: Häufige Fragen zum LHC
Fragen und Antworten rund um den LHC.
- Weltmaschine: Ask an Expert
Hier können Interessierte direkt Fragen an CERN-Mitarbeiter stellen.
- Kworkquark FAQ
Fragen und Antworten rund um Teilchenphysik.
- Teilchenwelt-Forum: Interaktives FAQ
Im Forum können sich Teilchenphysik-Interessierte, Lehrer und Jugendliche austauschen. Im Unterforum „Teilchenphysik“ – „Teilchenphysik-FAQ“ entsteht eine FAQ gemeinsam mit Forumsteilnehmern.
Aktuelles aus der Teilchenforschung
- Alles über den LHC
Klick auf „News“ für Nachrichten über aktuelle Forschungsergebnisse vom Teilchenbeschleuniger LHC.
- Aktuelles vom CMS-Experiment (englisch)
CMS ist einer der vier Teilchendetektoren am LHC. Außer Neuigkeiten über Forschungsergebnisse finden sich hier auch gute Erklärungen über die Forschungsziele und den Detektor selbst.
- Aktuelles vom Fermilab (englisch)
Unter "Result of the Week" finden sich aktuelle Forschungsergebnisse.
Experimente und Online-Messungen
- CERN-Unterrichtsmaterialien
Zusammenstellung von Experimenten zur Teilchenphysik, mit Versuchsanleitungen und Arbeitsblättern.
- Ferngesteuerte Experimente
Sammlung von RCLs (Remote Controlled Labs). Klick auf RCLs --> Rutherfordscher Streuversuch. Ein Vorschlag für eine Unterrichtsreihe hierzu findet sich hier.
- Hands on Particle Physics
Diese Webseite liegt den „International Masterclasses“ vom Netzwerk Teilchenwelt zugrunde. Lehrer können sich hier vorab über die Inhalte informieren, Jugendliche und Interessierte können hier selbst Teilchenspuren auswerten.
- Lancaster Teaching Package (englisch)
Lernprogramm zur Auswertung von Teilchenspuren, mit vielen Animationen (nicht alle funktionieren).
- BaBar (englisch)
Lernprogramm zur Relativitätstheorie und zur Auswertung von Teilchenspuren.
- CMS eLab (englisch)
Umfangreiche Lernumgebung, mit der Gruppen eigenständig Teilchenkollisionen erforschen können und dafür Daten vom CMS-Detektor nutzen.
- Cosmic eLabs (englisch)
Lernumgebung, mit der Gruppen eigenständig kosmische Strahlung erforschen können und dafür Daten von Detektoren rund um die Welt nutzen.
Spiele
- LHC-Spiel (verschiedene Sprachen)
Der Spieler muss den LHC zum Laufen bringen und lernt dabei, wie ein Teilchenbeschleuniger funktioniert.
- CERNland (verschiedene Sprachen)
Spiele rund ums CERN
- Hunt for Higgs (englisch)
Die Jagd nach dem Higgs-Teilchen: Der Spieler wählt interessante Teilchenspuren aus und schaut, ob ein Higgs-Teilchen darunter sein könnte. Wenig Text, daher auch mit wenig Englischkenntnissen verständlich.
- Quarked (englisch)
Einfache Spiele zur Teilchenphysik für Kinder.
- Fermilabyrinth (englisch)
Verschiedene Spiele rund um Teilchenbeschleuniger und Detektoren.
Comics
- World of Particles (englisch)
Comic über die Forschung und das Leben am CERN.
Videos
- CERN-Videos
Deutsche Videos über das CERN, den Beschleuniger LHC, Forschung und Anwendungen. Besonders empfehlenswert: „CERN in 3 Minuten“ und „Large Hadron Collider in 10‘“ (herunterscrollen)
- ATLAS-Videos (Verschiedne Sprachen
Videos rund um das ATLAS-Experiment am CERN. Unter „Features“ finden sich einige deutsche Beiträge. Ein empfehlenswertes Video über die Funktionsweise von Teilchendetektoren ist: ATLAS Episode 2 - „The Particles Strike Back“
- Welt der Physik
Videos über den LHC.
- Alpha Centauri
Harald Lesch erklärt moderne Astro- und Teilchenphysik einfach und unterhaltsam. Eine Auswahl: „Was sind W- und Z-Bosonen?“ (2006), „Wo entsteht die kosmische Strahlung?“ (2005), „Was ist ein Higgs-Teilchen?“ (2005), „Woraus besteht das Universum?“ (2005).
- Sixty Symbols (englisch)
Kurze Videos und Interviews über wichtige Themen der modernen Physik.
- Was wäre, wenn…
…die Massen der Elementarteilchen ein wenig anders wären? Sehr wahrscheinlich wären wir nicht hier. Die Animation zeigt, wie sich das Universum stattdessen entwickelt hätte.
- Teilchenphysik-Rap
CERN-Forscher rappen über Teilchenphysik. Deutsche Übersetzung vom englischen Hit.
Aktivitäten: Führungen, Schülerlabore, Vorträge…
- Teilchenwelt.de
Webseite vom Netzwerk Teilchenwelt: Die Angebote reichen von Schülerforschungstagen (Masterclasses) zur Teilchenphysik über Projektwochen für Jugendliche am CERN bis zu Lehrerfortbildungen.
- Physicsmasterclasses.org (englisch)
Infoportal der International Masterclasses zur Teilchenphysik, an denen interessierte Jugendliche jedes Jahr im März teilnehmen können. Auf der Webseite stehen Termine, sowie die verwendeten Links und Materialien.
- Teilchenphysik.de
Unter "Teilchenphysik vor Ort" gibt es eine Übersicht von Vorträgen, Schülerlaboren, Führungen und Lehrerfortbildungen über Teilchenphysik.
- Führungen beim CERN
Führungen für Gruppen und Einzelpersonen.
- Aktivitäten beim DESY
Aktivitäten am Deutschen Elektronen-Synchrotron in Hamburg: Besichtigungen, Schülerlabore, Vorträge etc.
- Weltmaschine
Termine und Standorte der mobilen Ausstellung „Weltmaschine“.