Gruppe von Personen steht vor einer großen, roten Maschine mit einem kreisförmigen Design und großen Schrauben. Die Personen sind unterschiedlich gekleidet und lächeln, während sie für das Foto posieren. Im Hintergrund ist eine industrielle Umgebung sichtbar.

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.

Gruppe von Personen steht vor einer großen, roten Maschine mit einem kreisförmigen Design und großen Schrauben. Die Personen sind unterschiedlich gekleidet und lächeln, während sie für das Foto posieren. Im Hintergrund ist eine industrielle Umgebung sichtbar.

Drei Personen sitzen an einem Tisch mit technischen Geräten und Laptops. Die Umgebung ist ein Labor oder eine Werkstatt, mit Kabeln und Messgeräten auf dem Tisch. Die Personen sind in konzentrierte Arbeit vertieft, während sie Unterlagen und Geräte nutzen.Drei Personen sitzen an einem Tisch und betrachten einen Laptop-Bildschirm. Auf dem Tisch befinden sich verschiedene Geräte und Kabel, darunter ein Modell oder eine Maschine, die mit dem Laptop verbunden ist. Eine Person trägt eine Maske. Der Bildschirm zeigt eine grafische Darstellung an. Zwei Jugendliche sitzen an einem Tisch und schauen auf einen Laptop, der geöffnet ist. Sie sind von hinten zu sehen. Auf dem Tisch liegen ein paar Gegenstände, darunter eine schwarze Tasche und ein Dokument. Im Hintergrund sind einige Plakate oder Informationen sichtbar. Die Szene ist hell beleuchtet. Eine technische Vorrichtung mit einem runden, weißen Gehäuse in der Mitte, umgeben von Metallringen und bunten Drähten. Auf dem Gehäuse ist eine grüne, leuchtende Welle sichtbar. Im Hintergrund ist ein weiteres Element zu sehen, das die Struktur ergänzt. Rechts liegt ein Zettel mit Informationen. Schüler arbeiten in einem Labor. Ein Schüler steht an einem Tisch und justiert ein Gerät, während zwei weitere Schüler am Tisch sitzen und Notizen machen. Im Hintergrund sind Regale mit Materialien und Dokumenten sichtbar. Ein quadratisches, transparentes Behältnis befindet sich in einem runden, dunklen Rahmen. Das Behältnis ist von einem grünen Licht beleuchtet, das die darin enthaltenen Objekte hervorhebt. Im Inneren sind feine, dünne Strukturen sichtbar, die unregelmäßig angeordnet sind.

Ein Bericht von Timo Planke