Archiv für März 2010


Faradayeffekt

24. März 2010 - 14:37 Uhr

Inzwischen bin ich mit dem unten angesprochenen Roman durch und kann es jedem, der sich gerne mit Naturwissenschaftsgeschichte beschäftigt, nur wärmstens empfehlen! Auch eine Lösung für mein Problem habe ich gefunden: Der Faraday’sche Effekt

Man schickt linear polarisiertes Licht durch ein Glas und hinterher durch einen 90° verdrehten Polarisator, sodass auf einem dahinterstehenden Schirm nichts mehr ankommt. Dann durchsetzt man das Glas mit einem zur Ausbreitungsrichtung parallelen Magnetfeld (z.B. durch eine Spule, die um das Glas gewickelt ist) und sollte so die Polarisationsrichtung drehen können und einen hellen Fleck am Schirm beobachten.

Das Experiment ist noch recht einfach und zeigt, dass Licht und Magnetismus irgendwie zusammenhängen, obwohl mir eine wackelnde Kompassnadel in einem mit Laserlicht gefütterten Resonator noch lieber wäre..

Soweit die Thoerie, nun fehlt nur noch die Durchführung. Sobald ich zurück in Göttingen bin, werde ich mich darum kümmern und versuchen, es mit eigenen Augen zu sehen. Ich werde davon berichten!

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Offene Fragen nach 3 Semestern

21. März 2010 - 14:30 Uhr

Ja, soetwas gibt es. Nach drei Semestern Studium der Physik, was vor allem ein Studium am Schreibtisch und in Vorlesungssälen ist, bleibt so einiges seltsam. Man hat evtl. die Theorie verstanden, hinterfragt sie aber auch nach 100 oder mehr Jahren kritisch. Häufig, so geht es mir, liegt das an fehlenden Experimenten in den Vorlesungen, da die Experimentalphysiker kaum mit ihrem Programm durchkommen und zu viel an der Tafel stehen. Ich würde mir daher eine Experimentalvorlesung wünschen, die wie eine große Show mit spannenden und dampfenden Experimenten ist! Dozenten mit Entertainerqualitäten!

Mit einer dieser offenen Fragen versuche ich hier aufzuräumen:

Im 3. Semester hört man bekanntlich eine Vorlesung über Optik. Man beschäftigt sich Brechung, Reflexion, Transmission, Beugung von Licht und noch sehr viel mehr. Aber eine Frage wurde meines Wissens nach nicht behandelt: Was ist das eigentlich, womit wir da hantieren? Was ist Licht?

Geschichtlich sieht die Sache mit dem Licht in etwa so aus: Am Anfang war Newton. Newton war der Meinung, Licht sei in irgendeiner Art ein Teilchen. Er entwickelt das, was heute Korpuskeltheorie heißt und konnte so z.B. die Reflexion von Licht und auch dessen gradlinige Ausbreitung erklären. Alles schön und gut. Irgendwann kam dann Huygens, der fest entschlossen gegen die Newtonsche Theorie war. Das Totschlag-Argument der Huygens-Anhänger war die Tatsache, dass man mit Licht, analog zu Wellen auf Wasseroberflächen Interferenzbilder erzeugen konnte. Das  Newtonsche Lager geriet in Erklärungsnot und Licht war von nun an entweder Welle oder Teilchen, je nachdem wen man fragte. Maxwell setzte noch einen oben drauf und behauptete sogar, Licht sei elektromagnetische Welle.

An die Welleneigenschaften des Lichtes glaube ich, eben aufgrund der Interferenzbilder. Aber wie steht es mit der Verbindung zur Elektrodynamik? Warum soll das Licht eine elektromagnetische Welle sein? Man kann eine Theorie dazu machen, soweit habe ich damit keine Probleme. Aber bisher habe ich kein Experiment gesehen, welches mich von dieser Tatsache überzeugt hat. Und schließlich zählen nur die Fakten, der Natur ist es egal, wie viele oder welche Theorien wir zu ihr haben. Ohne experimentelle Überprüfbarkeit ist eine Theorie nutzlos!

Nun bekommt dieser Artikel, analog zum Licht, eine zweite Seite. Hinzu kommt eine Buchempfehlung:

Zur Zeit lese ich ein sehr interessantes Buch, das sich genau mit diesem Thema beschäftigt. Ralf Bönt hat einen  Roman über die »Die Entdeckung des Lichts« geschrieben, der sich den Hauptfiguren Faraday und Einstein sowie deren Leben, Ideen und Experimenten zum Licht annimmt, den ich nur empfehlen kann. Ein großartiges Buch! Darin lässt er Faraday von einem Experiment berichten, bei dem »Licht eine Eisennadel magnetisiert«(S. 98).  Das würde mich doch überzeugen! Es ist ein einfaches Experiment und weist die elektromagnetischen Eigenschaften des Lichts explizit und ohne Umwege nach. Allerdings kann ich schlecht einschätzen, in wie weit das Ganze Fiktion oder Wirklichkeit ist. Hat einer der werten Leser ein solches Experiment mit eigenen Augen gesehen oder weiß von einem, welches mich überzeugen könnte? Ich würde dankbar dafür sein! [1]

[1] Bitte nur ernst gemeinte Zuschriften inklusive frankiertem Rückumschlag.
Am meisten würde ich mich über ein einfaches Experiment ohne Quantenmechanik
o.ä. freuen - so einfach wie nötig, aber nicht einfacher!

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Ferien oder CCC 2010?

21. März 2010 - 13:37 Uhr

Das A-Praktikum ist so gut wie vorbei, die Ferien auch! Zur Beruhigung: Auch nach dem 3. Semester hat man zwei oder drei Wochen Urlaub, je nachdem wie sehr man sich so engagiert. Bei mir lief es letztendlich auf zwei Wochen hinaus. »Selber Schuld!« kann man da natürlich sagen, aber meiner Meinung nach hat sich die eine Woche Freiwilligenarbeit echt gelohnt:

Im Rahmen des CCC habe ich wie auch schon letztes Jahr mitgeholfen, den Erstsemestern computermäßig auf die Sprünge zu helfen. Dort habe ich auch meinen ersten Vortrag vor großem Publikum gehalten! Für gut zwei Stunden gehörte die Bühne mir und ich habe eine Einführung in gnuplot gegeben – ohne geht es im Grundpraktikum einfach nicht! Nachmittags waren die ganze Woche Übungen zu wichtigen Themen, wie LaTeX oder Inkscape. Am Freitag sollte dann jeder Teilnehmer in der Lage sein, Versuchs-Protokolle am Computer zu schreiben und die notwendigen Skizzen selbst anzufertigen. Einen guten Überblick über alle Themen gibt das Skript zur Veranstaltung.

Die Veranstaltung lief unter dem Motto von Studenten für Studenten und alle HiWis und Vortragenden waren freiwillig und unendgeltlich daran beteiligt. Wieder könnte man meinen »Solange es kein Geld gibt, lohnt sich das nicht!«, aber weit gefehlt, denn nicht jede Leistung wird mit Geld bezahlt: Der CCC entlohnt seine Helferlein mit Wissen und das ist bekanntlich viel kostbarer und wertvoller als jeglicher Geldbetrag! Man lernt Übungen zu betreuen und zu entwerfen, man lernt Vorträge so vorzubereiten, dass sie ohne Vorwissen verständlich sind und man lernt diese Vorträge vor Publikum zu halten, ohne dabei im Boden zu Versinken oder ins Stottern zu geraten. Soft Skills in Hülle und Fülle bekommt man hier für seine Arbeit! Und das Beste: Alles geschieht in einer sehr angenehmen Atmosphäre ohne starken Leisungsdruck. Hier hilft man anderen und tut gleichzeitig etwas für sich selbst, denn nur wer einen Sachverhalt oder ein Programm ohne zu Stocken anderen erklären kann, hat es selbst verstanden.

Der CCC lebt vom Engagement Einzelner, wer also dieses Jahr im ersten Semester dabei war und nächstes Jahr Lust hat, das Ganze von der anderen Seite aus zu sehen, ist herzlichst eingeladen! Lohnen tut es sich auf jeden Fall.

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