Home

Hintergrund

Programm

Ausstellung

Pavillon

Schülerwettbewerb Schreibwerkstatt

Lehrer

Lageplan

Medienarchiv

Physik-FunCards Slampoetry

Impressum
Disclaimer
Datenschutz

Exponatkurzinformation  

Institut für Physik und Meteorologie, Universität Hohenheim

Sprungbrett für Flöhe:
Partikelmassenspektrometrie mit einem Kraftsensor

Ein mikroskopisch kleiner, einseitig eingespannter Balken (microlever) wird wie ein Sprungbrett verbogen, wenn an seinem freien Ende eine Kraft einwirkt. Die hohe Empfindlichkeit der Verbiegungsmessung erlaubt es, Kräfte zu messen, wie sie zwischen benachbarten Atomen bestehen (kleiner als 1 Nanonewton).
Diese Microlever lassen sich aber auch als Impulsspektrometer für Nanopartikel verwenden. Bei bekannter Auftreffgeschwindigkeit kann so auch die Masse von Nanopartikeln wie schädlichen Ruß- oder Staubpartikeln ermittelt werden.
Mit einem Modellsprungbrett werden die verschiedenen Einsatzmöglichkeiten dieser empfindlichen Kraftsensoren demonstriert.

5. Physikalisches Institut, Universität Stuttgart

Einfach schwer zu fassen: Materiefallen
Es ist ziemlich schwierig, winzige Teilchen (Atome oder Ionen) einzeln einzufangen und schwebend festzuhalten, um Experimente mit ihnen zu machen. Wie es dennoch gelingt, zeigen diese gewitzten Fallen.

- Ionenfalle
- Levitron
- Diamagnetisches Schweben

3. Physikalisches Institut, Universität Stuttgart

Proteinkino: dreidimensionale Visualisierung von biologischen Prozessen
Proteine sind kleine räumliche Gebilde. In unserem Körper erfüllen sie ihre ganz speziellen Aufgaben aufgrund einer bestimmten räumlichen Anordnung ihrer Bausteine. Mit diesen Bausteinen verändern oder transportieren sie andere Moleküle. Der Besucher erlebt hier in einer 3D-Simulation verschiedene dieser „molekularen Maschinen“ bei der Arbeit und lernt, warum alles so reibungslos funktioniert.

Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik, Garching

Alles wieder in Ordnung!: der Plasmakristall
Der Plasmakristall ist ein neuer Materiezustand der 1994 am Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik in Garching in Zusammenarbeit mit dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt in Köln entdeckt wurde. Wir erzeugen ihn, indem wir winzige Plastikkügelchen (Durchmesser nur einige Mikrometer) in ein Niedertemperaturplasma, ähnlich wie in einer Neonröhre, einbringen. Diese Kügelchen können sich aufgrund ihrer elektrostatischen Wechselwirkung in einer geordneten räumlichen, d. h. kristallförmigen Struktur, anordnen. Auf einem Videobild kann die Bildung und Struktur des Plasmakristalls und das Schmelzen bei Druckerniedrigung live verfolgt werden. Der Plasmakristall ist damit ein ideales Modell zur Darstellung und Untersuchung von Kristallisations- und Schmelzvorgängen.

Institut für Plasmaforschung, Universität Stuttgart

Leuchtende Materie: das Plasmamodul
Mit starker Mikrowellenstrahlung wird ein Gas im Unterdruck in ein leuchtendes Plasma überführt. So etwas bildet sich auch im Innern der Neonröhre. Ein Plasma ist der Zustand der Materie, der bei hoher Energiezufuhr durch die Zerlegung der Atome und Moleküle in ihre geladenen Bestandteile geprägt ist. Je nach Wahl der Bedingungen, die der Besucher zum Beispiel mit der Mikrowellenleistung einstellen kann, nimmt es verschiedene leuchtende Formen an.

3. Physikalisches Institut, Universität Stuttgart

Wie Röntgenstrahlen die Kurve kriegen: oder den Kristallen aufs Atom geschaut
In einem Kristall sind die kleinsten Bestandteile der Materie, die Atome, ganz regelmäßig angeordnet. Mit Röntgenstrahlen lassen sich die Muster dieser Kristallordnung erforschen. Bei der Durchleuchtung werden die Röntgenstrahlen nämlich in unterschiedlicher Weise von den Atomen des so genannten Atomgitters abgelenkt oder gestreut. Auf einem Videomonitor sieht der Besucher unterschiedliche Muster, die durch Drehen der untersuchten Kristalle entstehen. Er kann sie als Ausdruck mit nach Hause nehmen.

Experimentelle und Angewandte Physik. Elektronenmikroskopie, Universität Regensburg

Buttermilchbecher + Babywindeln
Wenn Moleküle sich die Hände reichen: Polymerphysik zum Anfassen

Können Sie sich vorstellen, dass sich ein Buttermilchbecher an sein Leben vor der Buttermilch erinnert oder dass Sie über eine Flüssigkeit gehen können, ohne einzusinken? Und wussten Sie schon, dass man mit der Physik, die in Babywindeln steckt, auch Waldbrände bekämpfen kann?
Große Wirkung kleiner Kräfte
Singen, bis die Gläser springen – stimmt es wirklich, dass man Gläser durch Schall zerplatzen lassen kann?

 

Institut für Strahlenphysik, Universität Stuttgart

Was tickt denn da?: Radioaktivität ist überall

Radioaktivität ist eine Facette der Natur. Sie wird nicht nur vom Menschen künstlich erzeugt, sondern ist auch in nahezu allen uns umgebenden Materialien natürlich vorhanden. Die beim Zerfall der radioaktiven Atomkerne entstehende so genannte „ionisierende Strahlung“ (α-, β-, und γ-Strahlung) und die kosmische Strahlung werden erklärt. Anhand von Beispielen wird die natürliche und künstliche Strahlenbelastung dargestellt.

Radioaktive Strahlung, die von nahezu jedem Gegenstand in unserer Umgebung ausgesendet wird, kann mit einem handlichen βγ-Zähler direkt nachgewiesen werden. Anhand von Gegenständen aus dem normalen Leben, wie z. B. Kacheln, Kalisalz, PC-Monitor, Erde usw., wird dies demonstriert. Wollen Sie es selbst einmal versuchen oder einen mitgebrachten Gegenstand messen?
Fingerabdrücke der Natur: die Gammaspektroskopie

Die Messung von Radioaktivität wird normalerweise mit dem Ticken eines Geigerzählers assoziiert. Mit diesem kann man aber nur herausfinden, dass etwas strahlt, nicht aber um welche radioaktive Substanz es sich handelt. Mit einem Germanium-Halbleiterdetektor lässt sich Gammastrahlung hingegen so präzise messen, dass die Art und Menge der strahlenden Substanz bestimmt werden kann. Die von den radioaktiven Stoffen ausgesendete Gammastrahlung ist für jedes Isotop so charakteristisch wie ein Fingerabdruck. Dies wird anhand einiger Proben demonstriert.

Zurück zur Ausstellung