Interactieve tentoonstelling ‘Zonder licht wordt het donker!’

Ontdek fotonica

Zonder licht geen zicht. Zonder licht geen energie. Zonder licht geen eten. Zonder licht geen beeldende kunst, internet of computerchips.

En dat zijn nog maar de meest voor de hand liggende uitspraken.  Zonder licht ook geen Nobelprijs natuurkunde 2017 want de door Einstein voorspelde gravitatiegolven zijn ontdekt met behulp van licht-gebaseerde detectoren. Ook geen Nobelprijs natuurkunde 2014 voor de blauwe led, die aan de basis ligt van energiezuinige led-lampen. En ook bepaalde levensreddende technieken in de geneeskunde of onmisbare methodes bij kankeronderzoek zijn zonder licht onmogelijk.

Zonder licht wordt het donker.

Maar wat is licht nu eigenlijk? En waarom is het zo alomtegenwoordig?

In deze interactieve tentoonstelling krijgen leerlingen en hun leerkrachten aan de hand van een aantal demonstratie-opstellingen een antwoord op deze vragen. Je zal de wereld van het foton, van de fotonica, ontdekken in een tiental paviljoentjes die elk een ander aspect van licht ‘belichten’… en je zal verlicht buiten komen ;-)

De opstellingen worden bezocht onder begeleiding van gidsen, veelal doctoraatsstudenten die actief bezig zijn met licht en fotonica. De rondleiding gebeurt in kleine groepen, zodat iedereen aan de knoppen kan draaien.

Voor wie

De interactieve tentoonstelling richt zich tot leerlingen uit het 5e en 6e jaar van het middelbaar onderwijs, met interesse voor wetenschap en techniek.

Praktisch

  • Waar: Ufo, Sint-Pietersnieuwstraat 33, Gent
  • Wanneer: Van maandag 5 februari t.e.m. vrijdag 9 februari 2018
    Rondleidingen duren een klein anderhalf uur (ca. 80 minuten) en starten dagelijks om 9 uur, 10.30 uur, 13 uur en 14.30 uur.
  • Inschrijven: is verplicht en kan via onze inschrijvingstool.
  • Prijs: de rondleidingen zijn gratis.
  • Vrij bezoek: Om de rondleidingen niet te storen zijn de opstellingen in de week van 5 tot 9 februari niet vrij te bezoeken met de leerlingen. Leerkrachten die op voorhand een kijkje willen komen nemen zijn wel welkom. Tijdens het lichtfestival, van woensdag 31 januari t.e.m. zondag 4 februari, zijn de opstellingen (’s avonds!) voor iedereen vrij te bezoeken.

Wie zijn we

De organisator achter deze interactieve tentoonstelling is het Center for Nano- and Biophotonics. NB-Photonics is een gemeenschap van een twintigtal professoren en een tweehonderdtal onderzoekers, gespreid over vier faculteiten van de UGent, die zich met fotonica bezighouden, van fundamentele fysica tot toepassingsgedreven onderzoek, van ICT tot geneeskunde, van nanomaterialen tot optische chips.

Overzicht demo’s

  • Glasvezelcommunicatie en lichtgeleidingFibre Optic

    De snelwegen van het internet werken niet met elektrische nullen en enen, maar met korte lichtpulsen, die door dunne glasdraden voorbijflitsen. Omdat licht in verschillende kleuren komt, kan je vele signalen tegelijk in één draadje laten lopen. We tonen in een interactieve demonstratie deze lichtgeleiding in glasvezels en hoe verschillende lichtbundels van verschillende kleur gecombineerd kunnen worden. Het licht van twee lasers, elk met verschillende kleur, wordt gecombineerd tot één bundel, die over enkele meters glasvezel wordt verzonden. Aan het andere uiteinde van de vezel wordt de lichtsterkte gedetecteerd en omgezet in een elektrisch signaal dat op een pc-scherm wordt getoond.
     
  • Lichtspectroscopie: een vingerafdruk van materie Spectroscopy

    Wil je weten of je bloed voldoende zuurstof naar je spieren brengt? Meet dan het kleurspectrum van je bloed. Dit is maar één van duizenden voorbeelden van lichtspectroscopie: hierbij wordt het spectrum gemeten van licht dat een interactie (absorptie of verstrooiing) ondergaan heeft met een materiaal. Dat verloopt bij elk materiaal anders en dus ‘verraadt’  het spectrum – of hoeveel licht wordt er voor elke golflengte of kleur geabsorbeerd? - de samenstelling van het materiaal. In de demo tonen we hoe een spectrometer werkt en kan je het spectrum van allerlei stofjes bekijken. Je zal ook zien dat mechanische trillingen van moleculen een belangrijke oorzaak vormen voor de pieken in de spectra. En natuurlijk kan je even meten of de zuurstofsaturatie in je bloed goed zit.
     
  • Niet lineaire optica: wanneer 1 + 1 geen 2 is Non Linear Optics

    In de meeste omstandigheden gedraagt licht zich nogal onverschillig. Steek je in een kamer een tweede (identieke) lamp aan, dan verdubbelt de hoeveelheid licht. Lichtdeeltjes interageren ook meestal niet met elkaar: een blauw en een geel foton samenbrengen, levert je geen twee groene lichtdeeltjes op. Zo kennen we licht. Maar in bepaalde materialen of onder speciale omstandigheden, meestal wanneer er heel veel lichtdeeltjes in het spel zijn, gedraagt licht zich toch wat speciaal. Kom te weten hoe een groene laser werkt en hoe we kunnen prutsen aan de golflengte (of kleur) van licht om onzichtbaar licht zichtbaar te maken.
     
  • Speel met een lichtchip Lichtchip

    De computerchip in je laptop of telefoon maakt miljoenen bewerkingen per seconde, door het zenden, sturen en ontvangen van korte signalen in elektrische circuits. Er zijn vele voordelen aan het vervangen van deze elektrische pulsen door lichtpulsen, al moet daarvoor de architectuur van computerchips radicaal herdacht worden. Ontdek de basisprincipes van zo’n lichtgestuurde chip, of “photonic integrated circuit (PIC)”. Je controleert “schakelaars” om de verschillende functies op het circuit aan te sturen en ziet meteen het effect van jouw acties op de stroom van het licht.

  • Van een vlak scherm naar 3D beelden 3D

    Hoe zien wij de wereld in 3D? Hoe werkt een 3D televisie? Waarom zijn er zoveel verschillende soorten brillen, en heb je die altijd nodig? En waarom worden sommige mensen ziek bij het kijken van een 3D film in de bioscoop? Hier kom je de basisprincipes van verschillende 3D displays te weten.



  • Camera Obscura Camera Obscura

    We worden verwend met hoogkwalitatieve en superkleine camera’s – denk maar aan de camera in je smartphone – maar camera’s bestonden al vele eeuwen geleden om bijvoorbeeld landschappen te “fotograferen”. Al moest je wel een grote donkere kamer maken (een camera obscura), met in één van de wanden een klein gaatje. Dit zorgt voor een beeld op de overstaande wand in de camera obscura. Maar hoe ziet dit beeld er nu uit? Wel, we hebben zo’n camera obscura voor jou nagebouwd!

  • Maak een #selfIR SelfIR

    Fotonen, of lichtdeeltjes, bestaan in meer varianten dan de kleuren van de regenboog. Infrarode fotonen hebben een iets lagere energie dan zichtbaar licht en kunnen bijvoorbeeld gebruikt worden om op afstand temperatuur te meten. Inderdaad, elk 'voorwerp' op een bepaalde temperatuur (ook jij!) straalt fotonen uit, net zoals een gloeiend stuk houtskool. In ons fotokotje maak je een dubbele foto van jezelf - een #selfIR - met tegelijkertijd een 'gewoon' beeld en een infrarood beeld. Daarnaast tonen we wat je allemaal met een infraroodcamera kan doen en hoe je daarmee kan controleren of je dak goed geïsoleerd is.
     
  • Waarom een lamp vervangen nog niet zo eenvoudig is Colour Tuning

    De gloeilamp heeft meer dan een eeuw dienst gedaan, in nauwelijks gewijzigde vorm. Maar het einde is nu echt wel nabij. Ook spaarlampen - die niet meer zijn dan een transitietechnologie – geven de fakkel door aan leds (licht emitterende diodes). In deze interactieve opstelling kom je te weten hoe deze drie technologieën zich verhouden op het vlak van efficiëntie en kleurkwaliteit. Inderdaad, lampen moeten niet alleen wit licht uitsturen, ze moeten ook de kleuren van voorwerpen natuurgetrouw weergeven. En dat dit niet zo eenvoudig is als het lijkt, kan je ontdekken in deze interactieve opstelling. Gelukkig komen microscopisch kleine deeltjes en exotische chemische elementen als cerium en europium je te hulp.
     
  • Levende schilderijen Bio Movies

    Sinds de eerste microscopen van het begin van de 17e eeuw, heeft de studie van levend weefsel en cellen vele onderzoekers gefascineerd. Hier tonen we een nieuwe optische technologie die niet alleen in staat is om naar cellen te kijken, maar ook grote moleculen in cellen kan brengen met behulp van licht en nanotechnologie. Minuscuul kleine gouddeeltjes kunnen, wanneer ze beschenen worden met licht, tijdelijke doorgangen maken in de celwand, wat toelaat om moleculen te laten passeren. De mogelijkheden worden geïllustreerd met lichtgevende moleculen die in specifieke cellen aangebracht worden, en samen levende schilderijen maken.
     
  • Zonnepanelen voor de hele wereld Solar

    Zonnepanelen maken elektrische energie uit het zonlicht. Als we al onze nodige energie willen opwekken met die zonnepanelen ontstaat er ‘s nachts een energietekort en zijn er bij felle zon overschotten. Dit gebeurt gelukkig niet op alle plaatsen op onze aarde tegelijk. In een ideaal scenario kunnen we de overschotten aan energie met minimaal verlies transporteren naar andere locaties waar een tekort is. Kom uittesten met behulp van draaiende zonnepaneeltjes op verschillende locaties en met verschillende oriëntaties hoeveel de verwachte energieproductie op elke ogenblik is. Laat deze zo goed mogelijk samenwerken en probeer er voor te zorgen dat iedereen gedurende het hele jaar van energie wordt voorzien.

  • Interactief schaduwspel Ball

    In dit spel gebruik je je eigen schaduw om te interageren met een virtueel object, namelijk een botsende bal. De bal wordt geprojecteerd op een scherm met een heldere achtergrond en een camera registreert de schaduw die je vormt door je hand voor de projector te houden. Een computer algoritme bepaalt vervolgens hoe de bal beweegt.



  • Een radar op licht: de LIDAR LIDAR

    De radartechnologie werd ontwikkeld voor militaire doeleinden: een zender stuurt korte radiopulsen uit en wanneer ze op een vliegtuig of boot botsen, keert een deel terug, waardoor je de afstand en snelheid van het reflecterende voorwerp kan bepalen. De “buienradars” van nu doen net hetzelfde, maar meten de reflectie op regenbuien. Hier tonen we de LIDAR versie, waarbij geen radiogolven maar lichtpulsen gebruikt worden. Met een laser maken we van jou – vanop afstand – een driedimensionale scan, die meteen op een scherm verschijnt.

Contact

Voor vragen en bijkomende informatie over deze tentoonstelling kan je terecht bij roel.baets@ugent.be of philippe.smet@ugent.be.