Hallo! In den letzten Jahren haben sich bei mir doch das eine oder andere Physikprojekt für die Schule (z.B. Abschlussarbeit) angehäuft. Vielleicht ist es auch für euch von Interesse. Thematisch sind sie recht breit gestreut. Schwerpunkt liegt aber eher im Bereich Hochspannung, Radioaktivität und Sensoren für unterschiedliche physikalische Größen. Hier mein YouTube-Kanal mit einigen Beispielen: https://www.youtube.com/user/stopperl16/videos Lg aus Österreich, stoppi
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Christoph E. schrieb: > Thematisch sind sie recht breit gestreut. Schwerpunkt liegt aber eher im > Bereich Hochspannung, Radioaktivität und Sensoren für unterschiedliche > physikalische Größen. > Hast du vielleicht auch ein 'Experiment' auf Lager wie man aus irgendeinen wertlosen Pulfer Gold machen könnte? Das interessiert bestimmt nicht nur mich :-) Bei den künstlichen Diamanten hat man die Herstellung ja auch hinbekommen.
@Goldmann Sachse (Gast) >Hast du vielleicht auch ein 'Experiment' auf Lager wie man aus >irgendeinen wertlosen Pulfer Gold machen könnte? Nennt sich Leerverkäufe und Investment Banking! Dass DU das nicht weißt!!
Falk B. schrieb: > Nennt sich Leerverkäufe und Investment Banking! Genau das ist ja das Problem, deshalb sind wir ja auf der Suche nach etwas " Realen", um unsere Vorhaben zu unterfüttern. Du weißt ja Kostendruck und Eigenkapitalquote ist halt ein riesen Thema, das ist ja auch der Grund warum wir hier das Forum scannen. Nirgend wo sonst in den Foren gibt es solch kluge Köpfe für reale Dinge wie hier und zudem finanziell noch so genügsam. Auf Grund der monetären Möglichkeiten die uns zugeschrieben sind, kaufen wir halt was wir nicht besitzen. (Wenn's denn sein muss auch dich ;-) Wir befinden uns halt ganz oben auf der Finanz-Nahrungskette :)
Mein neuester Versuch zum Thema Ramsauer-Townsend-Effekt, welcher die quantenmechanische Streuung von Elektronen an Edelgasatomen beschreibt. Theoretisch kann dies etwa mittels Streuung an einem Potentialtopf gezeigt werden. Die Streuung der Elektronen ist immer dann gering, wenn die Länge des Potentialtopfs ein ganzzahliges Vielfaches der halben de Broglie Wellenlänge des Elektrons ist. Mit zunehmender Anodenspannung erhöht sich der Impuls der Elektronen und vermindert sich deren Wellenlänge. So kommt es bei geringen Elektronenenergien zu einer verminderten Streuung, sprich der Anodenstrom besitzt ein Maximum...
Hallo Christoph, die Versuche sehen interessant aus. Schade, dass sie mir vor zwei Jahren entgangen sind. Mich würden Deine Beweggründe interessieren, warum Du die Projekte bei Youtube einstellst. Ich habe vor ein paar Jahren auch überlegt/versucht, meine Projekte per Video zu beschreiben (Beweggrund waren klar Reichweite und die Aussicht auf ein paar Euro mehr in der Hobbykasse), dann aber festgestellt, dass Videos grob die zehnfache Arbeit wie die klassischen Text+Bilder sind, dabei aber massiv die Genauigkeit der Beschreibung leidet. Und dass mir selbst Projekt-Beschreibungen über Video massiv auf die Nerven gehen, weil das Tempo eigentlich immer unpassend ist (meist zu langsam). Ich bin dann reumütig zum klassischen "meine-Homepage"-Konzept zurückgekehrt. Bei Dir sehe ich jetzt 70 Videos aus 6 Jahren. Was ist da Deine Erfahrung? Viele Grüße W.T.
Hallo! Also verdient habe ich mit meinen Videos noch keinen Cent... Höchstens damit schon mal bei Wettbewerben etwas gewonnen. Mein Antrieb ist die Neugierde und die Herausforderung, physikalische Dinge experimentell mit möglichst einfachen Mitteln umzusetzen. Ich dokumentiere meine Projekte eigentlich immer recht genau mittels Videos und Photos. Dies auch deshalb, damit meine Schüler zukünftig (falls sie eines meiner Projekte als Thema für ihre Abschlussarbeit ausgewählt haben) eine gute Anleitung vorfinden. Denn ohne genaue Vorgabe sind sie in der Regel heillos überfordert. Andererseits möchte ich ihnen auch keine 0815-Themen, die zumeist dann auch nur theoretisch abgehandelt werden, anbieten. Gerade die Kombination Theorie-Experiment macht es mMn aus... Steckt aber alles in allem schon sehr viel Zeit und ein wenig Geld in meinen Projekten. Gehe aber deshalb nicht auf Betteltour über patreon wie etliche andere youtuber, die dann trotzdem nur Müll mit gekaufter Ware produzieren. 2018 habe ich z.B. nur für meine Experimente 1750 Euro ausgegeben. Und das, obwohl ich eigentlich über eBay oder aliexpress extrem günstig einkaufe. Die Arbeitszeit rechne ich am liebsten nicht dazu ;-) Aber als Hobby und Leidenschaft darf/soll man das ohnedies nicht tun... Hier noch das Video zum Ramsauer-Townsend-Effekt: https://www.youtube.com/watch?v=oGhBZ8oLPBA&t=9s
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Zum Ramsauer-Townsend-Effekt. Sehr cool. Aber, wie kommt das Edelgas in die Roehre ?
Ah. Vielen Dank, das entging mir. Ich habe auch den Film nicht gesehen. Fuer mich waren Thyratrone Schaltroehren, um Radarpulse zu erzeugen, im MW Bereich.. Zum Film. Zielpublikum sind Physiker mit Elektronik Hintergrund, resp die verstehen was abgeht. Bei Nur-Physikern kommt an, dass man einen teuren Versuchsaufbau auch guenstiger machen kann.
Mit dem Flammenwerfer wäre ich vorsichtig, sowas könnte in Deutschland als verbotene Waffe durchgehen und wenn irgendein Kommissar Langeweile hat, kippt Dir morgens um 5 die Haustür in den Flur.
Auf der Suche nach einer sinnvollen Anwendung meines Arduino-Barometers habe ich einen einfachen Versuch zum Thema Gasgesetze unternommen. Nach Gay-Lussac gilt bei isochorer Zustandsänderung ja p/T = konstant. Trägt man nun den Innendruck in Abhängigkeit von der Temperatur T (in °C) auf, so kann man durch Extrapolation den absoluten Temperaturnullpunkt bestimmen. Hat eigentlich nicht so schlecht funktioniert. Umgesetzt habe ich dies, indem ich die mit dem Barometer verbundene Messingkugel in einem geheizten Wasserbad versenkt habe. Materialien: * Messingkugel: https://www.ebay.com/itm/Wall-1mm-H62-Brass-Sphere-Polishing-Hollow-Ball-Home-Garden-Ornament/392194173742?_trkparms=aid%3D111001%26algo%3DREC.SEED%26ao%3D1%26asc%3D20160908105057%26meid%3D2da2d006d8564836ba7f2b2b0f0493c3%26pid%3D100675%26rk%3D4%26rkt%3D15%26mehot%3Dnone%26sd%3D264916080139%26itm%3D392194173742%26pmt%3D0%26noa%3D1%26pg%3D2380057%26brand%3DUnbranded&_trksid=p2380057.c100675.m4236&_trkparms=pageci%3A66651a84-1b8e-11eb-88c9-2e11d779fd0d%7Cparentrq%3A7f4a9ed61750aaee8c00004bfff59368%7Ciid%3A1 * Schlauchtüllen: https://www.ebay.com/itm/5pcs-Hose-Barb-I-D-4mm-x-M5-Male-Brass-Coupler-Splicer-Pipe-Fitting-Adapters/173407833621?_trkparms=aid%3D111001%26algo%3DREC.SEED%26ao%3D1%26asc%3D20160908105057%26meid%3D2da2d006d8564836ba7f2b2b0f0493c3%26pid%3D100675%26rk%3D3%26rkt%3D15%26mehot%3Dnone%26sd%3D264916080139%26itm%3D173407833621%26pmt%3D1%26noa%3D1%26pg%3D2380057%26brand%3DUnbranded&_trksid=p2380057.c100675.m4236&_trkparms=pageci%3A66651a84-1b8e-11eb-88c9-2e11d779fd0d%7Cparentrq%3A7f4a9ed61750aaee8c00004bfff59368%7Ciid%3A1 Als Drucksensor kommt der BMP085 zum Einsatz. Dieser ist aber eigentlich kaum mehr zu erwerben. Stattdessen gibt es seinen Nachfolger BMP180 vielerorts für wenige Euro. Nachteil ist die nicht mehr zentral angeordnete Sensoröffnung. Dadurch wird es schwieriger, eine Schlauchtülle mit dem Sensor luftdicht zu verkleben. Auch muss man aufpassen, dass der Innendruck nicht merklich über 1100 mbar ansteigt. In meinem Fall musste ich bei 60°C Wassertemperatur stoppen.
Du musst ja auch nicht bei Normaldruck beginnen. zB mal auf 120 Grad Vorheizen. Dann Drucksensor anstecken und Abkuehlen.
So, bin jetzt eigentlich fertig mit meiner Homepage rund um spannende Physikexperimente: https://stoppi-homemade-physics.de/ Hoffentlich bin ich damit kein Kandidat für den aktuellen DSDSS-Bewerb (Deutschland sucht die schlimmste Seite)... Großes Danke nochmals an Kolja für seine großartige Starthilfe.
Das ist gut geworden mit den Physikexperimenten. Wenn jetzt anstelle des Toilettenpapieres die Steichhölzer knapp werden sollten, wissen wir nun warum. ;o)
Einen kleinen Van de Graaff Generator wollte ich schon immer einmal bauen. Klein deshalb, weil ich nicht der Gigantomanie verfallen bin und zudem meine Wohnung schon aus allen Nähten platzt aufgrund meiner Physikexperimente. Der Aufbau ist sehr simpel und besteht aus einem 32mm PVC-Rohr, einem 12V Motor, einem 12V-Netzteil mit step-down-converter, Fitnessband und einer Kugelelektrode mit Loch. Die beiden Bürsten oben und unten habe ich aus Kupferblech ausgeschnitten. Die Funkenschlagweite beträgt ca. 4 cm, womit ich eigentlich mehr als zufrieden bin. Gekostet hat mich alles zusammen so um die 45 Euro... Mehr Informationen: https://stoppi-homemade-physics.de/van-de-graaff-generator/
Zuletzt habe ich mich dann auch noch nebenbei mit dem Phänomen der sog. light whiskers - branched flow beschäftigt. Dieser Effekt wurde für sichtbares Licht erst 2020 von einem israelischen Forscherteam entdeckt worden. Zwei deutsche Schüler haben sich auch im Rahmen von Jugend forscht mit diesem Effekt beschäftigt: https://www.jugend-forscht.de/projektdatenbank/lightwhiskersbranched-flow-of-light.html Es gibt zwei unterschiedliche experimentelle Vorgangsweisen: Einmal wird Laserlicht über einen Lichtleiter in eine Seifenblasenhaut injiziert oder einfach mit einem tangential zur Seifenblase ausgerichteten Laserstrahl. Es zeigen sich mit etwas Geduld schöne Lichtverästelungen. Diese sind aber aus 4 Gründen sehr schwer photographisch zu erfassen: Erstens weil die Seifenblasen relativ rasch wieder platzen, zweitens weil die Verästelungen sehr lichtschwach sind, drittens weil der Laserstrahl wirklich sehr genau ausgerichtet werden muss und viertens weil die Kamera Probleme mit dem Autofokus hat. Deshalb tritt auf meinen Photos der Effekt nicht so schön in Erscheinung wie etwa auf den im Internet präsentierten Bildern. Mehr Informationen: https://stoppi-homemade-physics.de/light-whiskers-branched-flow/
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Hallo Christoph, Deine Arbeiten und Interesse finde ich echt inspirierend und toll. Mir geht es ähnlich. Zur Zeit beschäftige ich mit der Physik des Pendels um eine brauchbare Pendeluhr eigener Konzeption zu entwickeln. In meiner Kindheit fand ich das Technische Museum in Wien und in München extrem interessant und inspirierend. In München hatten sie tolle Demos in Vitrinen die z.B. funktionierende Wilson Kammer zum Nachweis gewisser radioaktiver Strahlung oder eine animierte 400MHz Lecherleitung zur Demonstration von Stehenden Wellen, Antenne. Es war damals echt toll. Leider ist das nun alles weg. Das technische Museum in Wien wurde in den 90er Jahren saniert, ehm, ich meine verschlimmbessert, weil viele tolle Zeitzeugen der elektrischen Geschichte entfernt wurden. In den 60er Jahren gab es dort so viel authentische Überbleibsel der elektrischen Entwicklung. Sogar einen Quecksilbergleichrichter hatten sie in einer Vitrine im Betrieb. Das bläuliche Leuchten und das Geräusch war schon urig. Bin froh, daß ich nicht der Einzige bin der sich mit solchen Sachen beschäftigt. Ein verstorbener Arbeitskollege, vor vielen Jahren, baute ähnlich wie Du Physik Demo Anordnungen speziell auf dem Gebiet der Elektrostatik. Es war faszinierend zu sehen wie z.B. Fallende Wassertropfen durch offene Konservendosen Neon Lampen zum Erleuchten bringen. Besuche dort waren immer sehr inspirierend. Seine Aufbauten sahen im Stil ähnlich aus wie Deine. Er hatte auch interessante Demos z.B. zum Wirbelstromeffekt. Leider konnte ich damals keine Bilder davon machen. Und nun ist er ja schon so lange tot. Wahrscheinlich wurde alles entsorgt. Und ja, er besuchte von Zeit zu Zeit Schulen um dort diese Sachen zu demonstrieren. Gruß, Gerhard
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Wo, so einen Lehrer hätte ich auch gerne gehabt. Deine Schüler müssen dich lieben!
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Den klassichen Versuch zum Hallwachs- bzw. Photoeffekt musste ich natürlich auch einmal machen. Das Elektroskop habe ich mir aus einem Nutellaglas und einer Alufolie selbst gebastelt. Der Plastikstab zum Aufladen kommt aus China, ebenso wie die Zinkplatte und die UV-C Lampe. Der Pullover stammt aus dem Kleiderschrank ;-) Funktioniert eigentlich recht gut. Mit UV-C Lampe erfolgt die Entladung innerhalb ca. 1 Sekunde. Mit der 365 nm UV-Taschenlampe passiert wie zu erwarten war gar nichts. Die Grenzwellenlänge zur Ionisierung des Zinks liegt bei 286 nm, also über den 254 nm der UV-C Lampe und unter den 365 nm der Taschenlampe. Mittels der Teilchentheorie von Licht konnte der Photoeffekt erstmalig erklärt werden. Die Wellentheorie scheiterte daran. Albert Einstein bekam 1921 den Nobelpreis in Physik nicht etwa für seine revolutionären Relativitätstheorien, sondern für seinen Beitrag zum lichtelektrischen Effekt. Link zu meiner Homepage mit mehr Informationen: https://stoppi-homemade-physics.de/photoeffekt/
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Ich habe mir Deine Homepage direkt gebookmarkt - falls ich mal Langeweile habe ;-) Wirklich sehr schön gemacht.
Zum Thema Optik haben mir noch der elektro-optische (Pockels- bzw. Kerr-Effekt) und der magneto-optische Effekt (Faraday-Effekt) gefehlt. Nun habe ich mich einmal dem elektrooptischen Effekt zugewandt. Grundlage dieses Effekts ist die Abhängigkeit des Brechungsindex n von der elektrischen Feldstärke. Beim Pockelseffekt ist diese Abhängigkeit linear, also n(E) = n_0 + S_1 * E, beim Kerr-Effekt hingegen quadratisch, also n(E) = n_0 + S_2 * E². Normalerweise wird dieser Effekt mit nicht gerade ungefährlichen Flüssigkeiten wie Nitrobenzol durchgeführt und ist zudem noch schweineteuer (https://www.leybold-shop.at/physik/versuche-sek-ii-universitaet/optik/polarisation/kerr-effekt/untersuchung-des-kerr-effekts-an-nitrobenzol/vp5-4-4-1.html). Die dafür notwendigen elektrischen Spannungen liegen im BEreich von 10-20 kV, also auch nicht gerade gebräuchlich... Ich habe mich deshalb für Lithium-Niobat entschieden. Die entsprechende Pockels-Zelle gibt es für rund 60 Euro auf ebay.com aus Russland. Die hier notwendigen Spannungen liegen deutlich angenehmer im Bereich um die 500 V. Hierfür hatte ich bereits ein regelbares Netzteil mit CCFL-Inverter in meinem Fundus. Der Aufbau ist nun folgender: Der Laserstrahl trifft auf einen Polaisationsfilter. Dieser sorgt für linear polarisiertes Licht, welches auf die Pockelszelle trifft. Liegt dort keine Spannung U an, so laufen ordentlicher und außerordentlicher Strahl im doppelbrechenden Kristall gleich schnell und der Polarisationszustand ändert sich nicht. Dadurch kann der Laserstrahl einen hinter der Pockelszelle postierten und um 90° gedrehten Polarisationsfilter nicht passieren. Legt man nun aber eine Spannung an die Pockelszelle an, so laufen ordentlicher und außerordentlicher Strahl durch den unterschiedlichen Brechungsindex n unterschiedlich schnell. Am Ende der Pockelszelle besitzen sie daher in der Regel einen Phasenunterschied. Bei der Überlagerung ergibt sich daher im allgemeinen elliptisch polarisiertes Licht. Dieses kann aber nun den zweiten Polarisationsfilter passieren und am Schirm wird der Laserstrahl wieder sichtbar. Auf diese Weise steht einem ein sehr schneller, elektrisch steuerbarer Lichtschalter zur Verfügung. Mehr zu diesem Thema auf meiner Homepage: https://stoppi-homemade-physics.de/elektrooptischer-effekt-pockels-bzw-kerrzelle/ Den magneto-optischen bzw. Faraday-Effekt gehe ich als nächstes an. Hier wird die Polarisationsebene des Lichts in einem in Richtung der Lichtausbreitung orientierten Magnetfeld gedreht...
Zur Vervollständigung hier noch mein Versuch zum magneto-optischen Effekt bzw. Faraday-Effekt. Läuft linear polarisiertes Licht durch ein in Ausbreitungsrichtung orientiertes Magnetfeld, so dreht sich die Polarisationsebene abhängig von der Stärke des Magnetfelds. Mein Magnetfeld erzeuge ich mittels einer Zylinderspule mit rund 560 Windungen. Bei 20V beträgt die Stromstärke rund 5A. Als Medium verwende ich Olivenöl. Vor und hinter der Spule unter Öl befindet sich ein Polarisationsfilter. Kreuzt man beide und schaltet dann den Spulenstrom ein, so kommt es zu einer geringen Veränderung der Helligkeit, da sich ja die Polarisationsebene leicht gedreht hat. Der Effekt ist nicht gerade überwältigend, aber man erkennt zumindest eine Veränderung. Mehr Informationen hier: https://stoppi-homemade-physics.de/magnetooptischer-effekt-faradayeffekt/
Vor einigen Tagen habe ich wieder versucht, Astronomie mit Smartphone und Fernglas zu betreiben. Ausgesucht habe ich mir die Andromedagalaxie M31. Trotz der äußerst einfachen Ausrüstung und der alles andere als idealen Rahmenbedingungen, ich fotografierte mitten in einer Stadt mit 290.000 Einwohnern mit dementsprechend starker Himmelsaufhellung, bin ich mit dem Ergebnis mehr als zufrieden. Man erkennt nicht nur die Begleitgalaxien M32 und M110, sondern auch ansatzweise Staubbänder in der Andromedagalaxie. Insgesamt habe ich 255 Bilder mit einer Gesamtbelichtung von 12min 45sek aufgenommen und mit DeepSkyStacker gestackt. Die Nachbearbeitung erfolgte mit Gimp. Mehr Informationen: https://stoppi-homemade-physics.de/astrofotografie-mit-smartphone-fernglas/
Christoph E. schrieb: > Vor einigen Tagen habe ich wieder versucht, Astronomie mit Smartphone > und Fernglas zu betreiben. Ausgesucht habe ich mir die Andromedagalaxie > M31. Trotz der äußerst einfachen Ausrüstung und der alles andere als > idealen Rahmenbedingungen, ich fotografierte mitten in einer Stadt mit > 290.000 Einwohnern mit dementsprechend starker Himmelsaufhellung, bin > ich mit dem Ergebnis mehr als zufrieden. Man erkennt nicht nur die > Begleitgalaxien M32 und M110, sondern auch ansatzweise Staubbänder in > der Andromedagalaxie. Hätte nicht gedacht dass man das in der Stadt hinbekommt. Aber Andromeda und Orion sind ja die welche man relativ gut finden kann. Was ich auch immer sehr schön finde sind diese Kugelsternhaufen, früher hatte ich mal einen Dobson, aber mit viel Straßenbeleuchtung im Garten natürlich schwachsinnig, und da hatte ich keinen Führerschein weil jung. Ich weiß auch leider den Namen der Kugelsternhaufen nicht, die immer irgendwo in der Milchstraße immer so gut zu sehen waren.
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>Ich weiß auch leider den Namen der Kugelsternhaufen nicht, die immer >irgendwo in der Milchstraße immer so gut zu sehen waren. Der bekannteste Kugelsternhaufen ist wohl M13 im Sternbild Herkules. Daneben findet man gleich den wie ich finde sehr schönen M92, dann M3 im Sternbild Bootes oder M15 im Sternbild Pegasus. M3 habe ich auch schon mit Smartphone + Feldstecher aufgenommen. Durch die Kleinheit ist das Ergebnis aber eher unscheinbar. Offene Sternhaufen wie die Plejaden gehen dann sicher wieder besser mit dieser Ausrüstung. Ich habe mir auch noch eine gebrauchte Montierung mit Nachführung in Rektaszension gekauft. Hat mich nur 70 Euro gekostet. Dazu dann noch eine Digitalkamera Canos EOS 1100d und etwas Zubehör (Intervallauslöser usw.). In Summe waren dies inkl. Kamera nicht einmal 280 Euro. Damit möchte ich in den nächsten Tagen mein Glück probieren. Hierfür fahre ich aber an einen verhältnismäßig dunklen Standort...
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Christoph E. schrieb: > Der bekannteste Kugelsternhaufen ist wohl M13 im Sternbild Herkules. > Daneben findet man gleich den wie ich finde sehr schönen M92, dann M3 im > Sternbild Bootes oder M15 im Sternbild Pegasus. Ich glaube das war der M3 weil es nämlich ein offener war, also auch im Zentrum waren alle Sterne einzeln zu erkennen. Die Plejaden sind natürlich gut zu finden da mit bloßem Auge sichtbar. Momentan habe ich nur einen ganz billigen Refraktor 70/900 auf extrem Wackeliger EQ1 montierung. Das war mal so ein vergünstigtes Ausstellungsstück für wirklich sehr wenig Geld. Damit schaue ich von der Dachterrasse aus ab und zu auf Jupiter und Saturn. Aber der Balkon besteht aus diesen Steinplatten und da runter sind Gummimatten. Alles sehr ungünstig aber ab und zu muss man sich doch mal die Sterne ansehen. Wenn ich mal wieder zu Geld komme, werde ich mir erstmal ein ordentliches lichtstarkes Fernglas kaufen. Einfach nur Milchstraße ansehen ist schon verdammt cool. Du machst es richtig, die Montierung ist echt das Wichtigste!
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Bevor ich experimentell etwas kürzer trete, "arbeite" ich noch meine Projektliste ab. Darauf befand sich auch die Umsetzung einer günstigen Raman-Spektroskopie. Zur Theorie habe ich hier alles umfangreicher zusammengefasst: https://stoppi-homemade-physics.de/raman-streuung/ Gleich vorweg: Die Raman-Streustrahlung ist äußerst schwach. Ich musste mit meinem Smartphone bzw. meiner Digitalkamera zwischen 20-30 Sekunden belichten. Vor allem das Spektrum ist dann noch einmal eine Stufe schwächer, da das Beugungsgitter das Licht natürlich in mehrere Spektren aufspaltet. Zuerst machte ich den Fehler, die Fluoreszenzstrahlung des Küvetten-Plastiks mit der Ramanstrahlung zu verwechseln. Erstere liefert ein kontinuierliches Spektrum ist um einiges heller. Dieser Fehler geschah, da ich den Laserstrahl nicht gut auf die Küvette ausrichtete und dieser dann durch die Frontfläche der Küvette verlief. Heute habe ich dann den Laserstrahl wirklich mittig ausgerichtet, sodass er schön durch das Propanol verlief... Bei wie gesagt Belichtungszeiten bis zu 30 Sekunden wurde dann das Ramanspektrum sichtbar. Mit der Freeware ImageJ habe ich dann das Intensitätsprofil für das Spektrum aufgenommen. Zuvor musste ich mein Smartphone-Spektroskop natürlich mittels Lichtquellen bekannter Wellenlänge (3 Laser mit lambda = 405 nm, 532 nm und 650 nm) kalibrieren. Das ist nicht extrem genau aber es geht einigermaßen. Dann habe ich aus den Abständen der Pixel zum Ort des Maximums 0-ter Ordung und dem Kalibrierfaktor (0.3122 nm/Pixel) die Wellenlänge des Spektrums berechnet und dann noch die Raman-Verschiebung 1/450nm - 1/lambda. Das erhaltene Spektrum ist jetzt nicht gerade berauschend und genau, aber man erkennt zumindest die beiden größten peaks bei rund 950 cm^-1 und 2600 cm^-1. Angesichts meines sehr einfachen und günstigen Aufbau bin ich mit den Ergebnissen aber zufrieden. Alleine der Raman-Filter kostet normalerweise über 250 Euro, meiner hat nur 19 USD gekostet. Auch verwende ich als Spektroskop mein Smartphone. Normalerweise benötigt man ein sehr sensibles Liniensensor-Spektroskop, was auch erst ab ca. 300-400 Euro zu haben ist. Aber wie immer ging es mir um eine simple und vor allem kostengünstige Umsetzung...
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Nach dem vom Ergebnis her wenig erfolgreichen Einstein-de Haas Versuch waren meine beiden Experimente zum Zeemaneffekt leider auch nicht von Erfolg gekrönt. Im ersten Experiment versuchte ich den Zeemaneffekt mit meinem Fabry-Perot-Interferometer darzustellen. Leider war mein Magnetfeld zu schwach und die Auflösung des Interferometers zu gering. Beim zweiten Experiment ging es darum, eine Veränderung des Schattens einer Natriumflamme im Licht einer Natriumdampflampe festzustellen, wenn die Flamme einem Magnetfeld ausgesetzt wird. Während andere mit einem sehr starken Elektromagneten Erfolg hatten, versuchte ich es auf eine einfachere Art mittels Permanentmagneten. Leider konnte ich nicht wirklich viel beobachten, wenn ich die Natriumflamme ins Magnetfeld brachte. Vielleicht gehe ich diesen Versuch doch noch mit einem Elektromagneten an. Einen selber zu bauen scheidet aber aufgrund mangelnder Möglichkeiten zur Metallbearbeitung aber fast aus... https://stoppi-homemade-physics.de/zeeman-effekt/ Danach habe ich meinen Rutherford-Streuversuch herausgekramt, da ich ja mittlerweile eine Vakuumpumpe besitze. Mit dieser nahm ich dann die Zählrate in Abhängigkeit vom Streuwinkel auf. Ich erhalte ähnliche Ergebnisse wie eine Quelle im Internet. Auch bei mir sinkt die Zählrate für Winkel >= 10° massiv ab. Darüber beläuft sich die Zählrate auf nur rund 0.3 cpm. https://stoppi-homemade-physics.de/rutherford-streuexperiment/ Mein neuestes Projekt behandelt den Bau eines einfachen Fluorimeters. Dabei beziehe ich mich weitestgehend auf einen bei AATiS erschienenen Artikel im aktuellen Praxisheft 32 von Oliver Happel: https://www.aatis.de/content/bausatz/AS662_Fluorimeter Als Lichtdetektor kommt bei mir der Sensor TSL252R zum Einsatz, da ich diesen noch in meiner Bastelkiste habe und er sehr einfach angesteuert und ausgelesen werden kann. Untersuchen werde ich Fluorescein und Chinin und zumindest bei ersterem die Fluoreszenzintensität in Abhängigkeit von der Konzentration aufnehmen... https://stoppi-homemade-physics.de/fluorimeter/ Was steht weiters noch an? Für meinen Selbstbau-Piranisensor warte ich noch auf ein analoges 5mA-Amperemeter, für mein Spektroskop mit Lichtleitereinkopplung auf das Metallgehäuse und für meinen longitudinalen Stickstofflaser auf das Vakuumventil zum Einstellen des gewünschten Drucks (rund 10 mbar).
Den Versuch werden eventuell schon einige kennen, aber ich finde ihn einfach genial. Denn wer kommt schon auf die Idee, die Lichtgeschwindigkeit mit einer Mikrowelle und einer Schokolade zu bestimmen. Funktioniert aber wirklich nur sollte man erstens besser eine Kochschokolade verwenden und zweitens die Mikrowelle nicht lange einschalten. Denn das gibt wie bei mir eine ordentliche Sauerei...
Christoph E. schrieb: > Denn das gibt wie bei mir eine ordentliche Sauerei... Den gleichen Versuch kann man auch mit einer Scheibe Käse machen. Das Ergebnis ist das Gleiche, aber die Sauerei ist geringer. 🙂
Heute testete ich erstmalig meinen longitudinalen Stickstofflaser. Und siehe da, bei rund 5-15 mbar und einer Spannung von um die 18 kV fing er auch an zu lasern. Damit die Funkenstrecke nicht zu laut ist, habe ich ihr ein Verhüterli aus einem Schlauchstück verpasst. Der negative Pol des Diodensplittrafos muss natürlich geerdet werden, sonst gibt es intern am Trafo Überschläge! Der Laserpunkt ist schön rund aber nicht extrem hell. Im abgedunkelten Raum sieht man ihn aber sehr deutlich. Den passenden Druck stelle ich mit einem billigen Ventil aus der Aquariumabteilung ein... Mehr Informationen: https://stoppi-homemade-physics.de/stickstofflaser-longitudinal/
Christoph E. schrieb: > Der Laserpunkt ist schön rund aber nicht extrem hell. Wenn man die Einschussstelle stark vergrößert und mehr Kontrast drauf gibt, dann sieht es so aus, als ob der Laser bei der Deutschen Bank eine 200mm starke Tresortür aus Stahl zum Schmelzen bringt.
Hier noch mein Protactiniumgenerator fürs Schulphysiklabor zur Bestimmung der angenehm kurzen Halbwertszeit (70 sek) von Pa-234. Benötigt werden folgende Substanzen/Teile: * 1-2 g Uranylnitrat * 33%ige Salzsäure * Methylisobutylketon oder Isoamylacetat * (destilliertes) Wasser * einen Geigerzähler Link: https://stoppi-homemade-physics.de/protactiniumgenerator/
Hallo stoppi,ich habe noch ein schönes Experiment für dich. Messung des Photonenspins. http://theorie.physik.uni-konstanz.de/lsfuchs/lectures/ik405/blatt3.pdf (ab Seite 2) Im Netz findet man recht wenig dazu. Das Experiment wurde von Richard Beth 1936 durchgeführt. https://vixra.org/pdf/0703.0039v1.pdf Die praktische Umsetzung dürfte mal wieder schwierig werden. Aber mit Torsionspendeln hast du ja mittlerweile Erfahrung ;-) Vielleicht könntest du für den Versuch einen zirkularen Polaristionstfilter aus der Phototechnik nutzen? Der praktischerweise aus einem linearen Polfilter mit einer um 45 Grad verdrehtem Lamda/4-Platte besteht. https://de.wikipedia.org/wiki/Polarisationsfilter#Zirkulare_Polarisationsfilter
Danke Peter für den Vorschlag. Muß ich mir genauer anschauen und abwägen, ob es für mich mit vertretbaren Aufwand machbar ist oder nicht ;-) In den letzten Wochen habe ich mich mit Radioastronomie beschäftigt und meine Wohnung dank einer Satellitenschüssel noch voller gemacht als sie ohnehin schon war. Mit einer solchen Schüssel + Satellitenfinder + Arduino habe ich dann das wohl einfachste Projekt zur Radioastronomie umgesetzt. Auf die Sonne ausgerichtet erhöht sich der Pegel und ich kann auf diese Weise ohne nachgeführter Montierung einen Sonnentransit beobachten. Dies ist mir auch gelungen und mein Graph weist sogar eine Besonderheit in Form einer Beule auf. Ob dies durch eine kurzfristig veränderte Sonnenaktivität bedingt ist, kann ich nicht mit Bestimmtheit sagen. Die Sonnenaktivitätsverläufe im Internet betrachtend war zur gegebenen Zeit wirklich eine geringe Steigerung verzeichnet. Da ich wie gesagt keine Montierung verwende, konnte ich die Satellitenschüssel nur dermaßen auf die Sonne ausrichten, dass der Pegel maximal wurde. Danach habe ich die Stellung nicht mehr verändert und den schwächer werdenden Pegel aufgezeichnet. Da mich dieses doch sehr profane Ergebnis natürlich nicht gerade vom Hocker haut, habe ich mich nach weiteren Radioastronomieprojekten umgeschaut und bin sehr schnell auf die Detektion der 21cm-Strahlung des Wasserstoffs gestoßen. Genau dies möchte ich auch umsetzen und zwar mit einer 2.4 GHz-Wlan-Antenne, einem LNA und einem RTL-SDR-USB-Stick. Die Antenne befindet sich bereits bei mir im Schlafzimmer (wie gesagt sind alle anderen Räume mittlerweile besetzt) und der speziell auf die 1420 MHz abgestimmte Verstärker ist auch schon auf dem Weg zu mir. Den RTL-SDR-USB-Stick habe ich über ebay-kleinanzeigen um 40 Euro gekauft. Die WLAN-Antenne hat mich 35 Euro gekostet und der LNA + USB-Kabel kostet 65 Euro. Dazu noch einige SMA-Adapter, welche in Summe um die 8 Euro kosten. Macht zusammen etwa 150 Euro für dieses Projekt. Hier die Seite, welche mich zu diesem Projekt inspiriert hat bzw. eine Anleitung dafür liefert: https://www.rtl-sdr.com/cheap-and-easy-hydrogen-line-radio-astronomy-with-a-rtl-sdr-wifi-parabolic-grid-dish-lna-and-sdrsharp/ Ich habe die einzelnen Schritte auf meiner Homepage auch dokumentiert: https://stoppi-homemade-physics.de/radioastronomie/ Link zum LNA (low noise amplifier): https://www.amazon.de/Nooelec-SAWbird-H1-Premium-S%C3%A4gefilter-Wasserstoffleitungsanwendungen/dp/B07XPV9RX2/ref=pd_sbs_sccl_2_2/259-0157837-0331545?pd_rd_w=qnhqX&pf_rd_p=dd7cdb0d-7d18-43ba-a06d-a9f4cc6bae51&pf_rd_r=V9NWWX5VG0X6WQ8JJBVP&pd_rd_r=1a460188-8c8d-4f70-b338-c800c1bdc437&pd_rd_wg=AZXyb&pd_rd_i=B07XPV9RX2&psc=1 Als SDR-Software verwende ich SDRSharp und zur Ausrichtung der Antenne die Astronomiesoftware Stellarium. Wenn die Adapter aus China eingetroffen sind und ich erste Messungen machen kann, dokumentiere ich es natürlich hier...
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Der LNA und die WLAN-Antenne sind bereits angekommen. Jetzt warte ich eigentlich nur noch auf diverse SMA-Adapter aus China, dann kann ich versuchen dem Milchstraßen-Wasserstoff auf die Schliche zu kommen... Dann habe ich mich auch noch einer einfachen Gaschromatographie gewidmet. Von AATiS (Arbeitskreis Amateurfunk und Telekommunikation in der Schule) gibt es den leider vergriffenen Bausatz AS656 (https://www.aatis.de/content/bausatz/AS656_Gaschromatograph). Dankenswerterweise hat mir der Entwickler dieses tollen Geräts, Dr. Oliver Happel, eine Trennsäule auf Basis Kieselgur und weitere Teile zukommen lassen. So musste ich eigentlich nicht mehr allzuviel tun. Anstelle der Messbox AS646 (https://www.aatis.de/content/bausatz/AS646_Messbox) verwende ich einen im Prinzip gleichen Aufbau mit dem HX711 und einem Arduino Nano. Der Sensor zur Detektion der einzelnen Gase besteht aus einer kaputten Glühbirne (6V/40mA). Diese ist Teil einer Wheatstonebrücke und durch die unterschiedliche Wärmeabfuhr der einzelnen Gase und demzufolge unterschiedliche Temperatur der Glühwendel verstimmt sich die Brücke mehr oder weniger. Testen werde ich sie in den nächsten Tagen mit Feuerzeuggas. Link: https://stoppi-homemade-physics.de/gaschromatographie/
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Ein erster Testlauf des Gaschromatographen mit Feuerzeuggas (Butan) ist absolviert. Zwar bekomme ich nicht so schöne "Spektren" wie Dr. Happel, aber ich kann scheinbar zumindest schon einmal i-Butan und n-Butan trennen...
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