Qlab: Quantum Outreach Lab voor Middelbare Scholieren
Ben je natuurkunde docent en wil je je leerlingen wat hands-on experience geven binnen het domein quantumwereld? Bezoek dan gratis het Qlab van de Universiteit Twente met je 5 of 6 vwo klas! In ons Qlab kunnen de leerlingen experimenten uitvoeren om zich wat meer te verdiepen in de quantum concepten die ze op school leren. Momenteel hebben wij practica over de volgende onderwerpen:
Meten aan een waterstofspectrum Dit experiment onderzoekt het spectrum van een waterstoflamp met behulp van een spectroscoop. Begrippen die aan bod komen:
- Interferentie (constructief en destructief)
- Diffractie
- sin(α_n )=(n⋅λ)/d
- Rekenen aan maxima bij een tralie
- Interferentiepatronen interpreteren als waarschijnlijkheidsverdeling
- Discrete energieniveaus
- Foton energie E=h⋅f
- E_n= -13,6 1/n^2 (in eV)
Dit experiment onderzoekt het verband tussen de kans op tunneling en de breedte van de barrière. Begrippen die aan bod komen:
- Prisma
- Totale interne reflectie
- Grenshoek
- Tunneling
- Invloed breedte barrière
- Waarschijnlijkheidsverdeling
Materiaal bepalen met het foto-elektrisch effect Dit experiment onderzoekt welk materiaal er in de vacuumbuis zit met behulp van het foto-elektrisch effect.
- Foto-elektrisch effect
- Foton energie E=h⋅f
- Uittree arbeid
- Kathode/anode
- Vrij elektron
- ΔE_el=qU
- E_kin≤E_f-W_u
Hoe komen kleurstoffen aan hun kleur? Dit experiment onderzoekt het absorptiegedrag van printerinkt (cyanine-kleurstoffen) met behulp van een transmissie spectrometer. Begrippen die aan bod komen:
- Golfkarakter van materie/elektronen
- Deeltje in een doosje
- Quantisatie
- Energieniveaus
- Pauli principe (één elektron per toestand)
- E_n=(n^2 h^2)/(8mL^2 )
- Lichtspectrum
Constante van planck bepalen met leds Dit experiment onderzoekt het verband tussen de kleur van een LED en de drempelspanning. Hieruit wordt vervolgens de constante van Planck bepaald. Begrippen die aan bod komen:
- Banddiagram
- Valentieband, geleidingsband, band gap
- Energiebanden
- Energieniveaus
- Uitsluitingsprincipe van Pauli
- Foton energie E=h⋅f
- Constante van Planck
Programma
Een Qlab workshop is volledig in te richten naar de wens van de docent. Een vast onderdeel is het uitvoeren van de practica, maar daarnaast bieden wij de mogelijkheid tot:
- Een demonstratiepracticum (bijvoorbeeld het dubbelspleet experiment)
- Een rondleiding door het Nanolab en laboratoria
- Quantum games
Een voorbeeldprogramma* ziet er als volgt uit:
- 10:00 Introductie en demonstratiepracticum
- 10:30 Quantum experimenten
- 12:30 Pauze
- 13:15 Rondleiding langs laboratoria en het Nanolab
- 13:45 Quantum games
- 14:45 Afsluiting
- 15:00 Einde
* Dit is slechts een voorbeeldprogramma. Tijden worden uiteraard afgestemd. Zo is het mogelijk om een dagdeel langs te komen, maar een volledige dagprogramma behoort ook tot de mogelijkheden. De workshops worden verzorgd op maandag, woensdag of donderdag. We verzorgen geen lunch tijdens de workshop. Leerlingen dienen hun eigen lunch mee te nemen.
Wil jij met jouw klas langskomen voor een workshop of heb je een vraag over de workshop? Vul onderstaand formulier in en dan nemen we zo snel mogelijk contact met je op.
Vervoer naar het Qlab
Het bezoek aan het Qlab is kosteloos. Kom je met jouw klas met de bus naar de Universiteit Twente? Dan is er een mogelijkheid om 50% van de vervoerskosten vergoed te krijgen via subsidie. Mocht je hier meer over willen weten, of gebruik van willen maken, laat het dan ook weten via onderstaand formulier.
Interesse in workshop(s) in het Qlab
