Auger-Masterclass Ein neues Basisprogramm für die Astroteilchen-Angebote 15.09.2015Standorttreffen | Astroteilchen-Angebote | Carolin Schwerdt.

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1 Auger-Masterclass Ein neues Basisprogramm für die Astroteilchen-Angebote 15.09.2015Standorttreffen | Astroteilchen-Angebote | Carolin Schwerdt

2 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

3 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

4 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

5 Betrachtung von einem Ereignis

6 Datensatz

7 Wie kommen Wissenschaftler zu diesen Informationen? Wie erstellt Wissenschaftler diese Bilder?

8 Auftreffpunkt des Schauers Über Signalstärke in einem Tank + Standortkoordinaten Berechnung mittels gewichtetem Mittelwert Größe Kreis entspricht gemessener Signalstärke in einem Tank (VEM), roter Kreis ist Auftreffpunkt

9 Auftreffpunkt des Schauers

10 Ankunftsrichtung des Schauers Über Ankunftszeit in einem Tank + Standortkoordinaten Bau eines Modells → Schauerfront

11 Ankunftsrichtung des Schauers Übertragen auf xy-Ebene: Größe Kreis entspricht Ankunftszeit Schauer in einem Tank

12 Ankunftsrichtung des Schauers Zenitwinkel durch Überlegung und Sinusfunktion berechnen Azimutwinkel durch Abschätzung (oder über Koordinaten- und Vektorgleichung berechnen) (Azimutwinkel) (Zenithwinkel)

13 Laterale Verteilungsfunktion Über Berechnung Abstand Tank zum Auftreffort

14 Ziel einer Auger-Masterclass Jugendliche… -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

15 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 In Schule oder Institut durchführbar Voraussetzung: Mind. 1 Rechner mit Excel und Internetzugang pro 2 Jugendliche

16 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 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 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

17 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.)

18 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 Strahlung Standardmodell der Teilchenphysik Physik eines ausgedehnten Luftschauers Detektoren und Experimente in der Astroteilchenphysik

19 Fragebogen

20 Quiz

21

22 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

23 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

24 Fragen & Anregungen 15.09.2015Standorttreffen | Astroteilchen-Angebote | Carolin Schwerdt