Kurzbeschreibung

Eine Nebelkammer ist der einfachste Detektor, mit dem sich ionisierende Strahlung sichtbar machen lässt. Es gibt mehrere Möglichkeiten, wie sich eine solche Nebelkammer konstruieren  lässt - doch alle Varianten sind mit mindestens tausend Euro Investitionskosten äußerst kostspielig. Mitunter aus diesem Grund haben die sehr schönen Experimente mit Nebelkammern nie den Einzug in den Schulunterricht gefunden. Wir bieten daher eine Low-Cost Nebelkammer - auf Basis von Trockeneis und Isopropanol - an.

Das Experiment passt perfekt zu einer Unterrichtstunde über Teilchenphysik, Kernphysik oder Radioaktivität. Es bietet sich eine Überleitung zur historischen Entwicklung der Teilchenphysik oder zu weiteren Methoden zum Nachweis ionisierender Strahlung an. Auch für Museen oder andere Einrichtungen, die MINT-Workshops anbieten, ist dieses Experiment perfekt geeignet.

Unser Produkt

Unsere Nebelkammer wird mit innovativsten Fertigungsverfahren hergestellt:

• der äußere Rahmen ist aus mit Klarlack überzogenen Holzteilen gefertigt

• die Verbindungsstücke aus dem 3D-Drucker sind mit dem Rahmen fest verklebt und bieten ausgezeichnete Stabilität

• die Innenauskleidung mit Styropor sorgt für eine gute Isolierung und somit eine längere Haltbarkeit des Trockeneises

• in der Mitte befindet sich eine CNC-gefräste Eloxal-Aluminiumplatte,  die durch das Trockeneis auf bis zu -70°C abgekühlt wird

• ein im Deckel befindlicher Filzboden sorgt für eine gleichmäßige Verteilung des Isopropanols

• in die obere Wanne gegossenes heißes Wasser unterstützt den Verdampfungsprozess und führt zu mehr Spuren

• die auf der Unterseite befestigten Filzgleiter verhindern Kratzer

Das Aufbauen der Nebelkammer ist sehr einfach und nach kurzer Zeit können bereits die ersten Spuren beobachtet werden.

Die Nebelkammer lässt sich mit 500 g Trockeneis für ca. 30 min betreiben.

Methodische Anregungen

• Spuren beobachten und zählen: Es können die verschiedenen Arten von Spuren aufgezeichnet, beschrieben und deren Häufigkeit verglichen werden.

• Spuren identifizieren: Die beobachteten Spuren können verschiedenen Teilchen zugeordnet werden - im Internet oder auf unserer Website gibt es dafür zahlreiche Hilfestellungen.

• Spuren erzeugen: Wird ein radioaktives Präparat wie Beispielsweise Uranglas oder eine Wolfram-Schweißelektrode mit Thoriumzusatz (nicht im Lieferumfang enthalten) in die Kammer gestellt, sind deutlich mehr Spuren zu erkennen. Entstehen Alpha- oder Betateilchen? Photonen (Gamma-Strahlung) erzeugen zwar keine Spuren in der Nebelkammer, aber sie können Elektronen aus Atomen lösen, welche dann Spuren hinterlassen.

• Relativitätstheorie: In der Nebelkammer werden Myonen beobachtet, die entstehen, wenn kosmische Teilchen auf die Erdatmosphäre treffen. Myonen zerfallen im Mittel nach zwei Mikrosekunden und würden die Erdoberfläche nach klassischen Berechnungen nicht erreichen. Die relativistische Längenkontraktion erklärt, warum sie es doch können.

• Recherche: Bei der Beschäftigung mit der Nebelkammer ergeben sich viele Fragen:

               - Wer hat die Nebelkammer erfunden und wozu?

               - Wie funktioniert eine Nebelkammer?

               - Welche Arten von Nebelkammern gibt es?

               - Wie entstehen Spuren in der Nebelkammer?

               - Warum sehen die Spuren verschieden aus?

               - Welche Entdeckungen wurden mit der Nebelkammer gemacht?

               - Woher kommen die Teilchen, die wir in der Nebelkammer sehen?

               - Aus welchen Teilchen besteht die primäre kosmische Strahlung?

               - Woher kommen diese?

               - Wie und von wem wurde die kosmische Strahlung entdeckt?

Video

Lieferumfang

• mit Styropor ausgekleideter und mit Klarlack überzogener Holzrahmen

• CNC gefräste Eloxal-Aluminiumplatte

• Polycarbonatgehäuse

• CNC gefräste Wanne mit Filz

• Schritt-für-Schritt Anleitung (PDF)

Anfrage