Am Mittwoch, den 16. 10. 2013 besuchten wir die Fakultät für Physik in Garching. Kurz nach neun wurden wir freundlich begrüßt und machten uns auf den Weg zum Walther-Meißner-Institut, wo wir uns in zwei Gruppen aufteilten. Während die eine Gruppe zunächst einen Versuch durchführte, der nachfolgend beschrieben wird, blieb die zweite Gruppe in einem Präsentationsraum. Dort hielt Dr. Dietrich Einzel für uns einen Vortrag über Supraleiter und Suprafluide. Supraleiter sind Stoffe, die bei sehr niedrigen Temperaturen Strom verlustfrei leiten, Suprafluide sind Flüssigkeiten, die sich in einem ähnlichen Temperaturbereich reibungsfrei bewegen.Besonders interessant waren die Informationen über die Eigenschaften von Suprafluiden und zur Geschichte der Supraleiter.

Danach wurde uns eine Miniatur-Schwebebahn vorgestellt, bei der ein mit flüssigem Stickstoff gekühlter Supraleiter als Wagen fungierte. Er schwebte über die Metallbahn, die in einer Acht leicht an- und abstieg. Grund war das elektromagnetische Feld, sodass der Wagen so lang seine Kreise zog, bis die Luftreibung ihn schließlich abbremste.

Um uns auch Einblick in die praktische Forschung am WMI zu geben, erklärte uns Dr. Sebastian Gönnermann die Arbeit in seinem Labor. Dort werden die Eigenschaften verschiedener Metalllegierungen in Kombination mit einem Isolator getestet. Das Faszinierende an diesem Forschungsgebiet ist, dass die Auswirkungen einer Isolatorummantelung auf die Eigenschaften leitender Metalle erst vor Kurzem entdeckt und 2007 mit dem Nobelpreis prämiert wurden.

Danach kamen wir zu dem Teil des Tages, den wir in der Schule bereits vorbereitet hatten: wir experimentierten mit einer Elektronenkanone in einem elektromagnetischen Feld. Die Elektronen werden in einem Kreis geleitet, der ein kleines Loch hat, durch das die Elektronen hindurch fallen können. Im Feld wird ihre Bewegung durch ein dünnes Gas sichtbar gemacht, das von den Elektronen angeregt leuchtet. Nun konnten wir mit verschiedenen Reglern den Strahl beeinflussen und ausprobieren, wie er sich verändert. Waren die Werte richtig einstellt, so bewegten sich die Elektronen durch verschiedene Kräfte im Kreis, wodurch sich auch ein kreisförmiger Strahl ergab. Anhand von Aufgaben, die wir bearbeiteten, erstellten wir dann nach der Mittagspause ein Plakat pro Gruppe. Diese Plakat bestand jeweils aus den Punkten „Einführung“, „Versuchsaufbau“, „Versuchsdurchführung“ und „Auswertung“. Ein Team aus zwei bis drei Schülern übernahm jeweils einen Punkt.

Insgesamt war die Durchführung und Auswertung des Experiments ein sehr interessantes Erlebnis, durch das wir ein wenig in das Gebiet der wissenschaftlichen Arbeit eintauchen konnten.

 

CIMG1541  CIMG1559 (2)

 

Die beiden Bilder zeigen den Elektronenstrahl und die Regler, mit dem man dessen Radius und Streuung beeinflusst.

 

Verfasst von Samuel Lippl

TUM-Kolleg, Q11