3B Scientific Air Cushion Plate - Handbuch (Seite 44)

Physikalische Experimente auf dem Luftkissentisch
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Experimentierfläche des Luftkissentisches. Man-
che Schwebekörper kehren in den Raum unter
dem Gittermodell zurück. Je heftiger die Bewe-
gung der Schwebekörper bzw. Gittermagnete ist,
um so mehr Schwebekörper verlassen den Raum
unter dem Gittermodell.
Deutung:
Um aus der Oberfläche austreten zu können, müs-
sen die Elektronen eine bestimmte Mindestenergie
besitzen. Sie entspricht der Austrittsarbeit. Diese ki-
netische Energie besitzen einige der Elektronen bei
hohen Temperaturen des Metalls. Je höher diese Tem-
peratur ist, um so mehr Elektronen können es in ei-
ner bestimmten Zeit verlassen.
2.4.9 Gebundene Ladungsträger in einem
Isolator
Geräte:
Luftkissentisch mit Gebläse
Tageslichtprojektor
magnetische Barriere, lang
2 Stück
magnetische Barriere, kurz 2 Stück
Haltevorrichtung 1 Stück
Gittermodell 1 Stück
Manipulierstab 1 Stück
Schwebekörper, rot 25 Stück
Modellierung
Realobjekt Modell
Teil eines Isolators Experimentierfläche
des Luftkissentisches
Kristallgitter des Gittermodell
Isolators
Stärke des
Neigung der
elektrischen Feldes Experimentierfläche
Elektronen Schwebekörper
Durchführung:
Nach dem horizontalen Ausrichten des Luft-
kissentisches werden die magnetischen Barri-
eren aufgelegt. Man ordnet die 25 Schwebe-
körper regelmäßig auf der Experimentierfläche
an. Dann befestigt man die Haltevorrichtung
und hängt das Gittermodell ein.
Seine Hohe wird auf einen möglichst niedri-
gen Wert eingestellt, wobei jedoch verhindert
werden muß, daß die Schwebekörper zu den
hängenden Magneten hochspringen.
Die Leistung des Gebläses wird so eingestellt,
daß alle Schwebekörper abheben. Man beob-
achtet ihre Bewegung und die Wechselwirkung
mit dem Gittermodell.
Danach neigt man die Experimentierfläche
mehr und mehr und beobachtet das Verhalten
der Schwebekörper.
Ergebnis:
Alle Schwebekörper sind fest an ihren
Platz gebunden und schwingen mit kleinen
Amplituden um ihre Gleichgewichtslage.
Auch bei größerer Neigung der Experimen-
tierfläche verlassen sie ihre Plätze nicht.
Deutung:
In einem Isolator sind die Elektronen fest an die
Atomkerne gebunden. Auch unter der Einwirkung
des elektrischen Feldes können sie ihre Plätze
nicht verlassen.