Am Mittwoch, den 28.11.2018, besuchten wir die Fakultät für Physik. Unser Tag war in zwei Teile aufgegliedert.
Am Vormittag zeigte uns Herr Dr. Kratzer zwei sehr spannende Experimente, sodass sogar unser Chemielehrer Herr Laupitz mitforschte. Einer der Versuche war der Milikan-Versuch, der 1923 den Nobelpreis für Physik erhielt. Bei diesem war es das Ziel die Elementarladung relativ genau mit Hilfe der Tröpfchenmethode zu bestimmen. Zuerst sprüht man Öltröpfchen in ein senkrecht gerichtetes elektrisches Feld, so dass sich die Tröpfchen dann durch Reibung aufladen. Durch ein Mikroskop/eine Kamera werden sie mit einer senkrechten Skala beobachtet.
Wenn kein elektrisches Feld anliegt, sinken die Tröpfchen nicht gleich schnell nach unten. Nach Anlegen eines Feldes können manche schneller sinken, einige schweben oder wieder andere steigen. Nach Umpolen der Spannung kehrt sich die Bewegungsrichtung um. Mit der Formel e=(m*g*d)/(N*U) kann man letztendlich die Elementarladung bestimmen. Beim zweiten Versuch, dem Fadenstrahlrohr, haben wir die Naturkonstante e/m bestimmt. Hier wurden Elektronen auf eine kreisförmige Bahn gelenkt, sodass die Bewegungsrichtung der Elektronen und die Richtung des Magnetfeldes senkrecht zueinander sind, dann wirkt die Lorentz-Kraft als Radialkraft. Dadurch kann man mit dem Ansatz, Radialkraft ist gleich Lorentz-Kraft die Konstante e/m bestimmen.
Nach einem leckeren Mittagessen in der Mensa durften wir den Kernreaktor bestaunen. In diesem produzieren sie nicht, wie man erwarten würde, Atomstrom, sondern fördern Neutronen für Forschungszwecke. Das Faszinierende an der Forschungsneutronenquelle (FRM II) ist, dass es eine der leistungsfähigsten und modernsten Neutronenquellen weltweit ist. Mit den gewonnen Neutronen wird dann in den verschiedensten Bereichen der Wissenschaft geforscht, wie Physik, Chemie, Biologie, Geowissenschaften, Ingenieur- und Materialwissenschaften. Das liegt daran, dass man mit den Neutronen wie bei der Röntgenbeugung verschiedenste Materialen untersuchen kann und somit Erkenntnisse über Aufbau, Struktur, innere Bewegungen, sowie magnetische Eigenschaften erfassen kann. Wir haben viele dieser Experimente erklärt bekommen und erstaunt festgestellt, dass diese für verschiedenste Anwendungszwecke wie in der Medizin, der Umwelt, der effizienten Energiespeicherung etc. dienen und natürlich gleichzeitig die wissenschaftliche Neugier das Universum zu erforschen befriedigen. Zugegebenermaßen war mir am Anfang der Führung mulmig in den Reaktor zu gehen, wenn man weiß, was für eine gewaltige Zerstörung ein Reaktor der gleichen Art in Fukushima oder in Tschernobyl verursacht hat. Diese Sorge wurde mir dann sofort genommen, als uns die Sicherheitsvorkehrungen erklärt wurden, die sogar einen Panzerschutz aufweist. Eine Tatsache, was uns alle zum Schmunzeln gebracht hat, ist, dass wir innerhalb des Reaktors weniger radioaktiver Strahlung ausgesetzt waren als draußen in der Natur aufgrund der Meter dicken Stahlwände. Diese sind nämlich nicht nötig, um Strahlen aus dem Reaktor abzuschirmen, sondern im Gegenteil die Forschungsergebnisse von den Umwelteinflüssen unabhängig zu machen.
Dieser Tag war sehr interessant und spannend und wird uns lange in Erinnerung bleiben.
Von Peter Mewe und George Panteleev