EXP:Einstein-de-Haas-Effekt - Versionsgeschichte

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2025-10-16T09:35:17Z

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8>Treinsch am 23. März 2023 um 17:15 Uhr

2023-03-23T17:15:09Z

← Nächstältere Version		Version vom 23. März 2023, 17:15 Uhr
Zeile 115:		Zeile 115:
	Nach Möglichkeit sollte ein Laserpointer mit Laserschutzklasse 1 oder Laserschutzklasse 2 verwendet werden, um eine Schädigung der Augen durch Reflektion am Spiegel zu vermeiden.		Nach Möglichkeit sollte ein Laserpointer mit Laserschutzklasse 1 oder Laserschutzklasse 2 verwendet werden, um eine Schädigung der Augen durch Reflektion am Spiegel zu vermeiden.

	~~= Literatur =~~
	~~<references />~~

	{\|		{\|

8>Treinsch: /* Mögliche Probleme und ihre Lösungen */

2023-03-23T17:14:37Z

Mögliche Probleme und ihre Lösungen

← Nächstältere Version		Version vom 23. März 2023, 17:14 Uhr
Zeile 92:		Zeile 92:
	* Einschwingvorgang noch nicht beendet		* Einschwingvorgang noch nicht beendet

	'''Viele kleine Schwinungen'''		''' Der Zylinder wird in an den inneren Rand der Spule gezogen '''

			Mögliche Ursachen:
			* Magnetfeld nicht homogen genug. Lösung: Längere Spule verwenden; Metallzylinder in der Spule versenken.
			* Befestigung des unteren Drahtes nicht straff genug.
			* Zylinderaufbau nicht rotationssymmetrisch. Lösung: ...
			* Spule eckig und nicht rund. Lösung: nach einer Spule mit rundem Durchmesser suchen.


			'''Viele kleine Schwinungen ohne gezielte externe Anregung'''

	Mögliche Ursachen:		Mögliche Ursachen:
	* Schwingungen des Stativs werden sichtbar.		* Schwingungen des Stativs werden sichtbar.
	* ~~bewegte~~ Luft erzeugt erzwungene Schwingung. Lösung: Besser von Luftzug abschirmen.		* Bewegte Luft erzeugt erzwungene Schwingung. Lösung: Besser von Luftzug abschirmen.

	''' Periodisch ändernde Amplitude von Störung'''		''' Periodisch ändernde Amplitude von Störung'''

8>Treinsch: /* Sicherheitshinweise */

2023-03-23T17:08:02Z

Sicherheitshinweise

← Nächstältere Version		Version vom 23. März 2023, 17:08 Uhr
Zeile 104:		Zeile 104:

	= Sicherheitshinweise =		= Sicherheitshinweise =
			Nach Möglichkeit sollte ein Laserpointer mit Laserschutzklasse 1 oder Laserschutzklasse 2 verwendet werden, um eine Schädigung der Augen durch Reflektion am Spiegel zu vermeiden.

	= Literatur =		= Literatur =

8>Treinsch: /* Auswertung */

2023-03-23T17:05:41Z

Auswertung

← Nächstältere Version		Version vom 23. März 2023, 17:05 Uhr
Zeile 82:		Zeile 82:

	== Auswertung ==		== Auswertung ==
	Es dreht sich, also Spin. Nach den Regeln des klassichen Elektromagnetismus dürfte der Zylinder in der Mitte der Spule kein Drehmoment erfahren, der Drehimpuls dürfte sich nicht ändern. Beobachtet werden kann jedoch eindeutig eine Drehung um die z-Achse, was ein Hinweis auf die Spinumkehr der Elektronen ist. Die Summe aller Elektronenspins zeigt sich in entgegengesetzter Drehung des Zylinders.		Es dreht sich, also Spin. Nach den Regeln des klassichen Elektromagnetismus dürfte der Zylinder in der Mitte der Spule kein Drehmoment erfahren; der Drehimpuls dürfte sich nicht ändern. Beobachtet werden kann jedoch eindeutig eine Drehung um die z-Achse, was ein Hinweis auf die Spinumkehr der Elektronen ist. Die Summe aller Elektronenspins zeigt sich in entgegengesetzter Drehung des Zylinders.

	== Mögliche Probleme und ihre Lösungen ==		== Mögliche Probleme und ihre Lösungen ==

8>Treinsch: /* Versuchsaufbau */

2023-03-23T17:04:19Z

Versuchsaufbau

← Nächstältere Version		Version vom 23. März 2023, 17:04 Uhr
Zeile 39:		Zeile 39:
	Der beobachtbare Effekt ist sehr schwach. Dementsprechend muss das gesamte System sensibel auf Änderungen sein. Durch Luftbewegungen oder Schwingungen der Aufhängung kommt das Pendel quasi automatisch in leichte Rotation und Schwingung. Es ist daher unerlässlich diese Störfaktoren weitestgehend zu reduzieren.		Der beobachtbare Effekt ist sehr schwach. Dementsprechend muss das gesamte System sensibel auf Änderungen sein. Durch Luftbewegungen oder Schwingungen der Aufhängung kommt das Pendel quasi automatisch in leichte Rotation und Schwingung. Es ist daher unerlässlich diese Störfaktoren weitestgehend zu reduzieren.

	; Schritt 1 : Der Versuchsaufbau beginnt mit dem Bau einer stabilen Aufängung ~~bauen~~. In dieser Variante wurde der feine Wolframdraht zwischen zwei Stativstangen eingespannt. Das Stativ selber wird an eine tragennde Betonsäule des Gebäudes gespannt. Um Anregungen durch die Luft zu minimieren wird das gesamte Pendel durch ein PP-Rohr geführt, welches ebenfalls an der Säule befestigt wird. Der Draht hat in diesem Fall eine Länge von 80 cm.		; Schritt 1 : Der Versuchsaufbau beginnt mit dem Bau einer stabilen Aufängung. In dieser Variante wurde der feine Wolframdraht zwischen zwei Stativstangen eingespannt. Das Stativ selber wird an eine tragennde Betonsäule des Gebäudes gespannt. Um Anregungen durch die Luft zu minimieren wird das gesamte Pendel durch ein PP-Rohr geführt, welches ebenfalls an der Säule befestigt wird. Der Draht hat in diesem Fall eine Länge von 80 cm. Prinzipiell sind auch andere stabile Aufbauten denkbar. Ein Lehrerpult wird auch ausreichend stabil sein. Ein normaler Schultisch könnte jedoch zu schwingungsanfällig sein.
	; Schritt 2: Nun wird der magnetische Metallzyliner vorbereitet. In diesem Fall handelt es sich um einen Post der Firma Thorlabs. Essentiell für den Versuch ist eine mittige Aufhängung des Zylinders. Um dies zu erreichen wird eine Kunststoffschraube mittig angebohrt, der Draht hindurchgefädelt und eingeschraubt.		; Schritt 2: Nun wird der magnetische Metallzyliner vorbereitet. In diesem Fall handelt es sich um einen Post der Firma Thorlabs. Essentiell für den Versuch ist eine mittige Aufhängung des Zylinders. Um dies zu erreichen wird eine Kunststoffschraube mittig angebohrt, der Draht hindurchgefädelt und eingeschraubt.
	; Schritt 3: Der Zylinder wird in die Spule eingeführt. Hierbei ist zu beachten, dass der Zylinder genau mittig in der Spule hängt.		; Schritt 3: Der Zylinder wird in die Spule eingeführt. Hierbei ist zu beachten, dass der Zylinder genau mittig in der Spule hängt.
	; Schritt 4: Zusätzlich zur Aufhängeschraube ist eine weitere Schraube an der Unterseite des Zylinders erforderlich. Diese befestigt ebenfalls mittig einen Draht, der leicht nach unten abgespannt werden kann. In diesem Fall wird die Abspannung durch eine Aluminiumschiene erreicht, die als Gewicht wirkt.		; Schritt 4: Zusätzlich zur Aufhängeschraube ist eine weitere Schraube an der Unterseite des Zylinders erforderlich. Diese befestigt ebenfalls mittig einen Draht, der leicht nach unten abgespannt werden kann. In diesem Fall wird die Abspannung durch eine Aluminiumschiene erreicht, die als Gewicht wirkt.
	; Schritt 5: An den Sinusgenerator wird ~~eine~~ Audioverstärker geschaltet~~, welcher den~~ Output an der Spule ~~hat~~.		; Schritt 5: An den Sinusgenerator wird ein Audioverstärker geschaltet. Der Output des Verstärkers wird mit der Spule verbunden (hier: 600 Windungen).
	; Schritt 6: Um die ~~kleine~~ Schwingungen besser sichtbar zu machen, wird mit Knetmasse ein kleiner Spiegel am Draht oberhaltb des Zylinders befestigt. Dieser wird mit einem Laserpointer bestrahlt und reflektiert den Laserstrahl auf den Schirm.		; Schritt 6: Um die kleinen Schwingungen besser sichtbar zu machen, wird mit Knetmasse ein kleiner Spiegel am Draht oberhaltb des Zylinders befestigt. Dieser wird mit einem Laserpointer bestrahlt und reflektiert den Laserstrahl auf den Schirm.

	</div>		</div>

8>Treinsch: /* Versuchsaufbau */

2023-03-23T17:00:32Z

Versuchsaufbau

← Nächstältere Version		Version vom 23. März 2023, 17:00 Uhr
Zeile 35:		Zeile 35:
	== Versuchsaufbau ==		== Versuchsaufbau ==
	<div class="row">		<div class="row">
	<div class="large-4 columns">		<div class="large-5 columns">

	Der beobachtbare Effekt ist sehr schwach. Dementsprechend muss das gesamte System sensibel auf Änderungen sein. Durch Luftbewegungen oder Schwingungen der Aufhängung kommt das Pendel quasi automatisch in leichte Rotation und Schwingung. Es ist daher unerlässlich diese Störfaktoren weitestgehend zu reduzieren.		Der beobachtbare Effekt ist sehr schwach. Dementsprechend muss das gesamte System sensibel auf Änderungen sein. Durch Luftbewegungen oder Schwingungen der Aufhängung kommt das Pendel quasi automatisch in leichte Rotation und Schwingung. Es ist daher unerlässlich diese Störfaktoren weitestgehend zu reduzieren.

8>Treinsch: /* Versuchsaufbau */

2023-03-23T16:59:39Z

Versuchsaufbau

← Nächstältere Version		Version vom 23. März 2023, 16:59 Uhr
Zeile 39:		Zeile 39:
	Der beobachtbare Effekt ist sehr schwach. Dementsprechend muss das gesamte System sensibel auf Änderungen sein. Durch Luftbewegungen oder Schwingungen der Aufhängung kommt das Pendel quasi automatisch in leichte Rotation und Schwingung. Es ist daher unerlässlich diese Störfaktoren weitestgehend zu reduzieren.		Der beobachtbare Effekt ist sehr schwach. Dementsprechend muss das gesamte System sensibel auf Änderungen sein. Durch Luftbewegungen oder Schwingungen der Aufhängung kommt das Pendel quasi automatisch in leichte Rotation und Schwingung. Es ist daher unerlässlich diese Störfaktoren weitestgehend zu reduzieren.

	; Schritt 1 : Der Versuchsaufbau beginnt mit dem Bau einer stabilen Aufängung bauen. In dieser Variante wurde der feine Wolframdraht zwischen zwei Stativstangen eingespannt. Das Stativ selber wird an eine tragennde Betonsäule des Gebäudes gespannt. Um Anregungen durch die Luft zu minimieren wird das gesamte Pendel durch ein PP-Rohr geführt, welches ebenfalls an der Säule befestigt wird. Der Draht hat in diesem Fall eine Länge von 60 cm.		; Schritt 1 : Der Versuchsaufbau beginnt mit dem Bau einer stabilen Aufängung bauen. In dieser Variante wurde der feine Wolframdraht zwischen zwei Stativstangen eingespannt. Das Stativ selber wird an eine tragennde Betonsäule des Gebäudes gespannt. Um Anregungen durch die Luft zu minimieren wird das gesamte Pendel durch ein PP-Rohr geführt, welches ebenfalls an der Säule befestigt wird. Der Draht hat in diesem Fall eine Länge von 80 cm.
	; Schritt 2: Nun wird der magnetische Metallzyliner vorbereitet. In diesem Fall handelt es sich um einen Post der Firma Thorlabs. Essentiell für den Versuch ist eine mittige Aufhängung des Zylinders. Um dies zu erreichen wird eine Kunststoffschraube mittig angebohrt, der Draht hindurchgefädelt und eingeschraubt.		; Schritt 2: Nun wird der magnetische Metallzyliner vorbereitet. In diesem Fall handelt es sich um einen Post der Firma Thorlabs. Essentiell für den Versuch ist eine mittige Aufhängung des Zylinders. Um dies zu erreichen wird eine Kunststoffschraube mittig angebohrt, der Draht hindurchgefädelt und eingeschraubt.
	; Schritt 3: Der Zylinder wird in die Spule eingeführt. Hierbei ist zu beachten, dass der Zylinder genau mittig in der Spule hängt.		; Schritt 3: Der Zylinder wird in die Spule eingeführt. Hierbei ist zu beachten, dass der Zylinder genau mittig in der Spule hängt.
Zeile 45:		Zeile 45:
	; Schritt 5: An den Sinusgenerator wird eine Audioverstärker geschaltet, welcher den Output an der Spule hat.		; Schritt 5: An den Sinusgenerator wird eine Audioverstärker geschaltet, welcher den Output an der Spule hat.
	; Schritt 6: Um die kleine Schwingungen besser sichtbar zu machen, wird mit Knetmasse ein kleiner Spiegel am Draht oberhaltb des Zylinders befestigt. Dieser wird mit einem Laserpointer bestrahlt und reflektiert den Laserstrahl auf den Schirm.		; Schritt 6: Um die kleine Schwingungen besser sichtbar zu machen, wird mit Knetmasse ein kleiner Spiegel am Draht oberhaltb des Zylinders befestigt. Dieser wird mit einem Laserpointer bestrahlt und reflektiert den Laserstrahl auf den Schirm.
	~~[[Datei:EXP_Quantenphysik_Einstein_Haas_hochkant.jpg\|slide 1]]~~
	~~[[Datei:EXP_Quantenphysik_Einstein_Haas_Nahaufnahme.jpg\|slide 2]]~~
	~~[[Datei:EXP_Quantenphysik_Einstein_Haas_Elektronik.jpg\|slide 3]]~~
	~~[[Datei:EXP_Quantenphysik_Einstein_Haas_Spule.jpg\|slide 4]]~~

	</div>		</div>

8>Treinsch: /* Versuchsaufbau */

2023-03-23T16:57:33Z

Versuchsaufbau

← Nächstältere Version		Version vom 23. März 2023, 16:57 Uhr
Zeile 46:		Zeile 46:
	; Schritt 6: Um die kleine Schwingungen besser sichtbar zu machen, wird mit Knetmasse ein kleiner Spiegel am Draht oberhaltb des Zylinders befestigt. Dieser wird mit einem Laserpointer bestrahlt und reflektiert den Laserstrahl auf den Schirm.		; Schritt 6: Um die kleine Schwingungen besser sichtbar zu machen, wird mit Knetmasse ein kleiner Spiegel am Draht oberhaltb des Zylinders befestigt. Dieser wird mit einem Laserpointer bestrahlt und reflektiert den Laserstrahl auf den Schirm.
	[[Datei:EXP_Quantenphysik_Einstein_Haas_hochkant.jpg\|slide 1]]		[[Datei:EXP_Quantenphysik_Einstein_Haas_hochkant.jpg\|slide 1]]
	[[Datei:EXP_Quantenphysik_Einstein_Haas_Nahaufnahme.jpg~~.jpeg~~\|slide 2]]		[[Datei:EXP_Quantenphysik_Einstein_Haas_Nahaufnahme.jpg\|slide 2]]
	[[Datei:EXP_Quantenphysik_Einstein_Haas_Elektronik.jpg~~.jpeg~~\|slide 3]]		[[Datei:EXP_Quantenphysik_Einstein_Haas_Elektronik.jpg\|slide 3]]
	[[Datei:EXP_Quantenphysik_Einstein_Haas_Spule.jpg~~.jpeg~~\|slide 4]]		[[Datei:EXP_Quantenphysik_Einstein_Haas_Spule.jpg\|slide 4]]

	</div>		</div>
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	</li>		</li>
	<li class="active">		<li class="active">
	[[Datei:EXP_Quantenphysik_Einstein_Haas_Nahaufnahme.jpg~~.jpeg~~\|slide 2]]		[[Datei:EXP_Quantenphysik_Einstein_Haas_Nahaufnahme.jpg\|slide 2]]
	<div class="orbit-caption">		<div class="orbit-caption">
	Nahaufnahme des Zylinders mit mittiger Aufhängung über eine Kunsstoffschraube.		Nahaufnahme des Zylinders mit mittiger Aufhängung über eine Kunsstoffschraube.
Zeile 66:		Zeile 66:
	</li>		</li>
	<li class="active">		<li class="active">
	[[Datei:EXP_Quantenphysik_Einstein_Haas_Elektronik.jpg~~.jpeg~~\|slide 3]]		[[Datei:EXP_Quantenphysik_Einstein_Haas_Elektronik.jpg\|slide 3]]
	<div class="orbit-caption">		<div class="orbit-caption">
	Sinusgenerator und Verstärker.		Sinusgenerator und Verstärker.
Zeile 72:		Zeile 72:
	</li>		</li>
	<li class="active">		<li class="active">
	[[Datei:EXP_Quantenphysik_Einstein_Haas_Spule.jpg~~.jpeg~~\|slide 4]]		[[Datei:EXP_Quantenphysik_Einstein_Haas_Spule.jpg\|slide 4]]
	<div class="orbit-caption">		<div class="orbit-caption">
	Verwendete Spule.		Verwendete Spule.

8>Treinsch: /* Versuchsaufbau */

2023-03-23T16:55:57Z

Versuchsaufbau

← Nächstältere Version		Version vom 23. März 2023, 16:55 Uhr
Zeile 45:		Zeile 45:
	; Schritt 5: An den Sinusgenerator wird eine Audioverstärker geschaltet, welcher den Output an der Spule hat.		; Schritt 5: An den Sinusgenerator wird eine Audioverstärker geschaltet, welcher den Output an der Spule hat.
	; Schritt 6: Um die kleine Schwingungen besser sichtbar zu machen, wird mit Knetmasse ein kleiner Spiegel am Draht oberhaltb des Zylinders befestigt. Dieser wird mit einem Laserpointer bestrahlt und reflektiert den Laserstrahl auf den Schirm.		; Schritt 6: Um die kleine Schwingungen besser sichtbar zu machen, wird mit Knetmasse ein kleiner Spiegel am Draht oberhaltb des Zylinders befestigt. Dieser wird mit einem Laserpointer bestrahlt und reflektiert den Laserstrahl auf den Schirm.
			[[Datei:EXP_Quantenphysik_Einstein_Haas_hochkant.jpg\|slide 1]]
			[[Datei:EXP_Quantenphysik_Einstein_Haas_Nahaufnahme.jpg.jpeg\|slide 2]]
			[[Datei:EXP_Quantenphysik_Einstein_Haas_Elektronik.jpg.jpeg\|slide 3]]
			[[Datei:EXP_Quantenphysik_Einstein_Haas_Spule.jpg.jpeg\|slide 4]]

	</div>		</div>