Vorführexperimente

Klassische Gasentladungsröhren

Plasmen sind durch ihre Leuchterscheinung charakterisiert. Dies macht sie zu einem wunderbaren Demonstrationsobjekt. Vor Jahren wurden am INP Greifswald auf Initiative von Holger Kersten (Uni Kiel) und Gerrit Kroesen (TU Eindhoven) eine Reihe von Entladungsröhren hergestellt, die zahlreiche Phänomene der Entladungsphysik illustrieren.

Schichten

Analog zum Frank-Hertz-Versuch kann man die periodische Anregung eines Gases auch in einer Entladung beobachten. In diesem Fall ist dies eine Wasserstoffentladung.

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(trichterförmiges Entladungsrohr)

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(Rohr mit zwei Durchmessern)

   

Entmischung

Eine Entladungsröhre ist mit Krypton und Neon gefüllt. Die Entladung zündet vornehmlich in Krypton, da es die geringere Ionisierungsenergie besitzt. Damit strömen Kryptonionen zur Kathode. Dies wird ausgeglichen durch eine Rückströmung von Neon zur Anode. Diese Entmischung wird an unterschiedlichen Farben entlang des Entladungsrohres sichtbar. 

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 (1 min nach Zündung)

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(5 min nach Zündung)

   

Plasmaschraube

In einem doppelwandigen Rohr läuft ein Plasmafaden von der Kathode zur Anode. Durch ein externes Magnetfeld erzeugt die Lorentzkraft eine Verdrillung des Plasmafadens. Diese Verdrillung setzt sich mit der Bewegung der Ionen entlang des Rohres fort.

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statisch, ohne Magnetfeld

 

   

Elektromotor

Dies ist eine Nachbildung des Original-Experimentes von Faraday zum Elektromotor. Das stromdurchflossene Plasma bildet hierbei die "Wicklung" des Elektromotores, die sich in einem äußeren magnetischen Feld zu bewegen beginnt. Die Rotationsrichtung hängt von der Richtung dieses externen Magnetfeldes ab.

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