eLab: geladenen Teilchen auf der Spur

Am Mittwoch, den 15.02.23 haben die Schüler*innen des S2-Oberstufenprofils “Technik im Fokus” Experimente im Elektronenlabor am DESY durchgeführt und ausgewertet. Unter anderem wurden Lissajous-Figuren an einer Elektronenstrahlröhre dargestellt, um ein besseres Verständnis für die Funktion von Quadrupolmagneten zu erlangen, welche im Anschluss zum Einsatz kamen, um die Stärke des Erdmagnetfeldes zu messen. Solche Magnete werden in Teilchenbeschleunigern wie dem Large Hadron Collider am CERN eingesetzt, um den Teilchenstrahl zu fokussieren. Aber es wurden auch Myonen untersucht, die „großen Geschwister“ des Elektrons, welche durch Wechselwirkungen kosmischer Strahlung mit den Atomen unserer Erdatmosphäre entstehen. Obwohl diese in 10km Höhe erzeugt werden, und nach ca. 2,2 Mikrosekunden in andere Teilchen zerfallen, können Sie trotzdem auf der Erdoberfläche nachgewiesen werden – ein Phänomen, welches mit der speziellen Relativitätstheorie erklärt werden kann. Darüber hinaus wurden Spannungen mit einer Drehspule erzeugt, Elektronen beschleunigt und auf Kreisbahnen geschickt, sowie die Bahnen von radioaktiver Strahlung in einem Magnetfeld untersucht, welche Anhand der Krümmung einen Aufschluss über die Art der Teilchen geben. Außerdem haben die Schüler*innen einen Blick auf die große Nebelkammer werfen dürfen, in welcher die Spuren radioaktiver Teilchen sichtbar gemacht wurden.
Ein großer Dank an Axel Sprenger, der unsere Gruppe am Schülerlabor empfangen, eingewiesen und begleitet hat, und sich viel Zeit für die Beantwortung unserer Fragen genommen hat, sowie an das Team von “physik.begreifen” für die Betreuung bei den Versuchen.

Ein Bericht von Timo Planke