3B Scientific Air Cushion Plate - Handbuch (Seite 43)

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Physikalische Experimente auf dem Luftkissentisch
Am Luftkissentisch wird die Haltevorrichtung
befestigt und das Gittermodell eingehängt. Man
stellt seine Höhe auf den größten Wert ein. Auf
die Experimentierfläche werden die Schwebe-
körper gebracht.
Man erhöht die Leistung des Gebläses so weit,
daß sich die Schwebekörper auf dem Luftkissen-
tisch frei bewegen. Ihre Bewegung und die Wech-
selwirkung mit den Magneten des Gittermodells
werden beobachtet.
Ergebnis:
Die Bewegung der Schwebekörper ist denen der
Moleküle eines Gases ähnlich. Bei Annäherung
an einen Magneten des Gittermodells treten
Wechselwirkungen auf.
Ein Schwebekörper mit großer Geschwindigkeit
kann einen hängenden Magneten zu Schwingun-
gen mit einer größeren Amplitude anregen. Ein
heftig schwingender, hängender Magnet kann
bewirken, daß sich die Geschwindigkeit eines
Schwebekörpers erhöht.
Deutung:
Die Leitungselektronen bewegen sich in einem
Metall ähnlich wie die Moleküle in einem Gas.
Sie treten in Wechselwirkung mit den Gitterbau-
steinen. Eine höhere Temperatur des Metalls hat
eine größere mittlere Geschwindigkeit der Elek-
tronen zur Folge. Eine Vergrößerung der Ge-
schwindigkeit der Elektronen bewirkt eine Erhö-
hung der Temperatur des Metalls.
2.4.8 Glühemission
Geräte:
Luftkissentisch mit Gebläse
Tageslichtprojektor
magnetische Barriere, lang
2 Stück
magnetische Barriere, kurz 2 Stück
Haltevorrichtung 1 Stück
Gittermodell 1 Stück
Schwebekörper, rot 15 Stück
Schwebekörper, grün 11 Stück
Modellierung
Realobjekt Modell
Teil eines Metalls Teil der
Experimentierfläche,
die sich unter dem
Dynamikgitter befindet
Vakuum Teil der
Experimentierfläche,
die sich nicht unter
dem Dynamikgitter
befindet
Metallgitter Gittermodell
Elektronen Schwebekörper
Durchführung:
Man richtet den Luftkissentisch horizontal aus
und ordnet die magnetischen Barrieren an. Die
Haltevorrichtung wird befestigt und das Gitter-
modell eingehängt. Seine Höhe stellt man auf
einen mittleren Wert ein. Es wird so weit in der
Rille nach außen geschoben, daß sich 2 Reihen
der hängenden Magnete über dem Impulsventil
befinden. An jeden hängenden Magnet der rest-
lichen 3 Reihen bringt man je einen roten
Schwebekörper an. Diese haften infolge der ma-
gnetischen Anziehung an den Magneten. Man legt
die grünen Schwebekörper auf die Experimen-
tierfläche und schiebt sie unter das Gittermodell.
Die Leistung des Gebläses wird so eingestellt,
daß alle Schwebekörper sicher abheben. Durch
wiederholtes kurzzeitiges Betätigen des Impuls-
ventils erhöht man die mittlere Geschwin-
digkeit der Schwebekörper und die Amplitu-
de der hängenden Magnete. Es wird das
Verhalten der Schwebekörper beobachtet.
Ergebnis:
Ein Teil der Schwebekörper überwindet die Kräf-
te der Gittermagnete und bewegt sich auf die freie