• Pulsare (Astronomie, Computersimulationen)
• Supernovaüberreste (Astronomie, Literaturrecherche und Datenauswertung)
• Entwicklung und Erprobung von Experimentierstationen für das Schülerlabor Raumzeitwerkstatt
• Veranschaulichung der Relativitätstheorie (Computersimulationen, Bau von Modellen, Erstellen von Filmsequenzen)
• empirische Untersuchungen zum Einsatz von Modellen und Computersimulationen für den Unterricht

Insbesondere kann mit dem Schülerlabor Raumzeitwerkstatt gearbeitet werden, das Möglichkeiten zur Erprobung von Unterrichtskonzepten und zu empirischen Studien bietet.

Die unten angefügte Liste bereits vergebener Themen vermittelt Ihnen einen Eindruck von möglichen Themenstellungen.

Pulsare:

Die Arbeitsgruppe Physik modelliert Pulsare, die intensive Röntgenstrahlung aussenden. Verschiedene Fragestellungen aus diesem Projekt können im Rahmen von Bachelor- oder Masterarbeiten untersucht werden. Diese Arbeiten sind eng in die Forschungsarbeiten der Arbeitsgruppe eingebunden und nutzen ein vorhandenes Simulationsprogramm. Einen Einstieg in das Thema und in unsere Arbeiten gibt der Beitrag Röntgenpulsare auf unserer Weibseite Tempolimit Lichtgeschwindigkeit.

Supernovaüberreste:

Mit den X-ray Supernovaeüberresten (SNRs) soll überprüft werden, ob man mit der Elementhäufigkeit, die man aus den Röntgenspektren bestimmen kann, Aussagen über die globale Verteilung in der Milchstrassse machen kann. Die chemische Anreicherung des Interstellaren Mediums und somit der Galaxie findet größtenteils in den SNRs statt, weil die im Inneren der Sterne prozessierten Elemente durch die Supernova-Explosion herausgeschleudert werden.
In der Arbeit sollte zuerst aus der Literatur bestimmt werden, bei welchen SNRs Häufigkeiten bereits gemessen wurden. Zusätlich können noch Spektren (z.B. aus den Archiven von XMM-Newton oder Chandra ) von ein oder zwei SNRs analysiert werden.

Diese Arbeit wird in Zusammenarbeit der Universitäten Hildesheim (Institut für Physik) und der Universität Tübingen (Arbeitsgruppe Hochenergieastrophysik) betreut.

Filmstationen für das Schülerlabor Raumzeitwerkstatt:

Entwicklung und/oder Zusammenstellung von Computeranimationen zur Erklärung relativistischer Phänomene sowie Erprobung u. Evaluation mit Testpersonen.

• Erklärungsfilme Spezielle Relativitätstheorie (Trickfilme zur Erklärung der Grundlagen der Theorie)
• Erklärungsfilme Allgemeine Relativitätstheorie (Trickfilme zur Erklärung der Grundlagen der Theorie)
• Fast lichtschnelle Flüge (Flug durchs Brandenburger Tor oder durch Tübingen)
• Erklärungsfilme Gravitationswellen
• Audiodarstellung von typischen Gravitationswellenquellen

Interaktive Simulationen:

Entwicklung und Erprobung einer interaktiven "Spiel"-Station zu einem relativistischen Phänomen.

• Flug durch ein Wurmloch

Ausstellungsexperimente für das Schülerlabor Raumzeitwerkstatt:

Entwicklung und Erprobung einer Experimentierstation, die ein relativistisches Phänomen "begreifbar" macht.

• physikalische Anwendung von Gravitationslinsen (Massenbestimmungen, Hubble-Konstante)
• Gravitationslinsenmodell
• Michelson-Interferometer mit Licht oder Mikrowellen

Computerprojekte:

• Entwicklung einer in die Filmstationen integrierbare Quizumgebung
• Erstellung von computergrafischen 3D-Stadt-Modellen
• Panoramabilder von interessanten Standpunkten in Hildesheim
• Farbmanagementsystem

Technische Projekte:

• Fertigung eines "Gravitationslinsenspiegels"

Zu Bachelor- und Masterarbeiten im Fach Physik gibt es ein begleitendes Seminar (Pflicht im Bachelorstudium, Wahlpflicht im Masterstudium). Das Seminar bietet Unterstützung bei der Einarbeitung in das Themengebiet der Arbeit sowie bei Fragen des wissenschaftlichen Arbeitens und ist ein Diskussionsforum für Methoden und Ergebnisse. Das Seminar ist nicht auf die Vorlesungszeit beschränkt, sondern findet mit Ausnahme der Monate März und August ganzjährig statt. Der Einstieg ist laufend möglich und sollte bei Bachelorarbeiten etwa 4 Wochen vor dem geplanten Beginn des Bearbeitungszeitraums liegen.

Folgende Zeitfenster haben sich als günstig erwiesen:

Im Frühjahr: Themenfindung im Februar, Bearbeitung April bis Mitte / Ende Juni

Im Herbst: Themenfindung im Juli, Bearbeitung September bis Mitte / Ende November

1. Mona Friedrich: Entwicklung, Erprobung und Installation einer Lernumgebung zum Thema "Schwerelosigkeit" im Rahmen der Physikausstellung der Universität Hildesheim, 2009 (Ba)
2. Stefanie Hübner: Analyse von Schulbüchern für die Sekundarstufe II zum Thema Lichtgeschwindigkeit, 2009 (Ba)
3. Kirsten-Andrea Meyer: Erstellung und Evaluation einer Lernumgebung zur phänomenologischen Betrachtung des Gravitationslinseneffektes um ein Schwarzes Loch, 2009 (Ma)
4. Michael Nieke: Darstellung der Relativitätstheorie in Schulbüchern für die Sekundarstufe II, 2009 (Ma)
5. Andrea Bicker: Wellen und Gravitationswellen, 2009 (Ba)
6. Elisabeth Schubert: Entwicklung und Erprobung einer Lernstation zu fast lichtschnellen Bewegungen, 2009 (Ba)
7. Christian Leps: Evaluationsmöglichkeiten für die Lernstrategien des Schülerlabors, 2009 (Ba)
8. Alexander Goldschmitt: Evaluationsmöglichkeiten für die Lernstrategien des Schülerlabors, 2009 (Ba)
9. Marius Appun: Kompakte Objekte - Entwicklung und Erprobung von Unterrichtskonzepten, 2009 (Ba)
10. Mona Friedrich: Schwerelosigkeit - Eine Station der Raumzeitwerkstatt, 2010 (Ma)
11. Christian Dalfuß: Der Einsteinspiegel - Modell einer Gravitationslinse, 2010 (Ma)
12. Stefanie Hübner: Weiterentwicklung und Erprobung eines Gravitationslinsenmodells für Schülerexperimente, 2010 (Ma)
13. Elisabeth Schubert: Modelle zum Aussehen schnellbewegter Objekte, 2010 (Ma)
14. Andrea Bicker: Ein Michelson-Interferometer mit Ultraschall, 2010 (Ma)
15. Christian Leps: Darstellung relativistischer Phänomene in Film und Fernsehen, 2010 (Ma)
16. Inken Swantje Barth: Eine Grundlagenstation für das Schülerlabor Raumzeitwerkstatt - Relativität, 2010 (Ba)
17. Timo Langrehr: Visualisierung fast lichtschneller Flüge, 2010 (Ba)
18. Dorothea Hanne: Pulsformen von Röntgenpulsaren - Die Höhe der Akkretionssäule, 2010 (Ba)
19. Arne Ellenberg: Die relativistische Geschwindigkeitsaddition anschaulich dargestellt, 2010 (Ba)
20. Inken Swantje Barth: Eine Lernstation zu den Grundlagen der Speziellen Relativitätstheorie, 2011 (Ma)
21. Marco Kettenburg: Entwicklung einer Bedienkonsole für einen relativistischen Flugsimulator, 2011 (Ba)
22. Thorsten Liesener: Pulsformen von Röntgenpulsaren - Die Bedeutung des Akkretionssäulenspektrums, 2011 (Ba)
23. Julia Herrmann: Der Einsteinspiegel - Bau und Einsatz im Schülerlabor, 2011 (Ba)
24. Alexander Goldschmitt: Visualisierungen speziellrelativistischer Phänomene - Der Kehrwiederturm, 2011 (Ma)
25. Jannis Decker: Visualisierungen speziellrelativistischer Phänomene - Konstruktion eines Cockpits für einen relativistischen Flugsimulator, 2011 (Ma)
26. Arne Ellenberg: Die relativistische Längenkontraktion anschaulich dargestellt, 2011 (Ma)
27. Dorothea Hanne: Modellrechnungen und Visualisierungen zu Röntgenpulsaren - Hohle Akkretionssäulen, 2011 (Ma)
28. Timo Langrehr: Modell- und Computerexperimente zu fast lichtschnellen Flügen, 2011 (Ma)
29. Christian Bellmann: Entwicklung und Erprobung einer Forschungsstation im Schülerlabor zur Endlichkeit der Lichtgeschwindigkeit, 2011 (Ma)
30. Alice Schmitz: Äquivalenzprinzip - Entwicklung einer Lernstation, 2011 (Ba)
31. Tim Krause: Pulsformen von Röntgenpulsaren - Grad des Beaming in der Abstrahlung der Akkretionssäule, 2011 (Ba)
32. Johannes Beyer: Entwicklung und Bau einer Rundum-Projektionsfläche mit Untersuchungen zu unterschiedlichen Oberflächenbehandlungen in Bezug auf optimale Projektionseigenschaften, 2011 (Ba)
33. Joachim Marquardt: Entwicklung und Bau einer Rundum-Projektionsfläche mit Untersuchungen zu unterschiedlichen Oberflächenbehandlungen in Bezug auf optimale Projektionseigenschaften, 2011 (Ba)
34. Thorsten Liesener: Pulsformen von Röntgenpulsaren - Masse und Radius von Neutronensternen, 2011 (Ma)
35. Jann-Timo Birkner: Erstellung hochauflösender sphärischer Panoramaaufnahmen, 2012 (Ba)
36. Marco Kettenburg: Entwicklung einer Bedienkonsole für einen relativistischen Flugsimulator, 2012 (Ma)
37. Marius Appun: Planung und Erstellung einer CAVE-Projektionsfläche, laufend (Ma)
38. Imke Cordes: Strahlungscharakteristik von Röntgenpulsaren - Programmentwicklung und Tests für einen quantitativen Vergleich von Modellrechnungen und Beobachtungen, laufend (Ba)