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Das Nebelkammer-Experiment der 9c

 

Hallo und herzlich willkommen zum Klassenprojekt der 9c in Physik bei Herrn Schmidt: Das Nebelkammer-Experiment

Wobei geht es bei diesem Experiment?

Bei dem Experiment handelt es sich um Myonen, Elektronen und Alpha-Teilchen/Heliumkern. Ein Myon ist ein Elementarteilchen, das dem Elektron ähnelt. Der einzige Unterschied ist, dass Myonen eine rund 200mal größere Masse besitzen.

In unserem Experiment wollen wir eine Kammer bauen, die dazu dienen soll, dass man Teilchen sehen kann.

Für die Durchführung des Experiments benötigen wir folgende Materialien:

  • Kunststoff- oder Glasbox: Diese sollen idealerweise eine Seitenlänge von 10-30 cm und eine Höhe von 10-15 cm haben. Die Wände der ausgewählten Box müssen durchsichtig sein.
  • Metallplatten: Sie sollten etwas größer als die Öffnung der Box sein. Noch dazu wäre es von Vorteil, wenn die Platte mattschwarz wäre, zum Beispiel eine erodierte Platte. Wenn man keine mattschwarze Platte zur Verfügung hat, dann kann man die gewählte Platte mit schwarzem Isolierband oder schwarzem Stoff bekleben/bedecken.
  • Styroporkiste: Diese sollte groß genug sein, damit die Platte hineinpasst; eine Höhe von 5 cm ist dabei ausreichend. Es eignet sich auch eine Holzkiste, die mit einer Schicht Styropor ausgekleidet wird.
  • Filz: Er sollte 3-5 mm dick sein und auf die Box zugeschnitten werden.
  • 6 bis 8 Magnete zur Befestigung des Filzes. Wenn man keine Magnete besitzt, nimmt man einen Befestigungsstoff, der nicht alkohollöslich ist.
  • Trockeneis: Davon braucht man ungefähr 500g, um 20x15 cm² Grundfläche zu bedecken. Das lässt die Kammer 30 Minuten lang „am Laufen“.
  • Reiner Alkohol (100% Isopropanol)
  • Knetmasse
  • Schutzhandschuhe
  • Schutzbrille
  • Taschenlampe

Ablauf des Experiments (mit Uhrzeit):

  • 07:55 Uhr: Treffpunkt im Raum 313 zur Besprechung und Organisation
  • 08:20 Uhr: Raumwechsel in den Saal 209 (Physiksaal), jeder sucht sich seinen Platz, um arbeiten zu können.
  • 08:30 Uhr: Das Aufbauteam sucht die benötigten Materialien zusammen.
  • 08:40 Uhr: Alle Instrumente für den Versuch sind da und werden gerichtet. Die Videogruppe baut ihre Kameras auf und testet sie.
  • 09:11 Uhr: Der Aufbau beginnt.
    Zuerst werden die Magnete getestet, ob sie die Filzmatte halten.

    Das Styropor und das Blech werden geschnitten. Nun wird das Blech mit schwarzem Panzertape umwickelt.
  • 09:15 Uhr: Die Filzmatten im Glaskasten werden mit Spiritus getränkt und abgetropft. Dies macht man auch nun mit Isopropanol mit dem zweiten Glaskasten. Das Isopropanol und das Spiritus werden sorgsam im Waschbecken entsorgt. Währenddessen platziert das Kamerateam bei der späteren Nebelkammer-Sichtstelle die Kameras.
  • 09:35 Uhr: Nachdem die Kameras platziert sind, wird das Trockeneis auf der vorbereiteten, zuvor angeschnittenen Styroporplatte ausgestreut. Nun wird die mit schwarzem Panzertape überklebte Blechplatte über das präparierte Trockeneis gelegt. Jetzt wird auf die schwarze Blechplatte der Glasbehälter, der eine Spiritusfilzmatte in sich mit Magneten trägt, gestellt. Der Glasbehälter wird mit Knete umklebt, aber nur dort, wo der Glasbehälter auf die Blechplatte trifft, damit der Nebel nicht entweicht.
  • 09:42 Uhr: Alles steht bereit und das Licht wird aus- und die Taschenlampe angeschaltet.
    Nun wird die fertige Nebelkammer in Betrieb genommen und die Taschenlampe leuchtet die zwei fast identischen Kammern an. Die Kamerateams nehmen alles auf und warten, bis man die erwünschten Myonen, Alphateilchen usw. sieht...
  • 10:50 Uhr: Es gab einige Fehlversuche, aber das Aufbau- und Kamerateam halten sich daran, dass der Versuch gelingt.
  • 11:00 Uhr: erneuter Abbau
  • 11:12 Uhr: erste Sichtung der Alphateilchen!
  • 11:45 Uhr: Ende eines gelungenen Experiments und Abbau
  • 12:00 Uhr: Abschluss unseres Projekts in Physik mit einer leckeren Pizza!