Anleitung zum Selbstbau einer kontinuierlichen Diffusions-Nebelkammer -
Schriftliche Hausarbeit von Udo Backmund

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   Inhalt und Relevanz der Arbeit
 

Ein besonders schöner Schulversuch beim Unterricht zur Radioaktivität ist der Einsatz einer Nebelkammer. Aus Kostengründen beschränken sich viele Schulen auf die Wilsonsche Expansions-Nebelkammer. Sie funktioniert aber nicht gut, es sind viele Expansionsversuche nötig und die Beobachtungsdauer ist schließlich sehr kurz. Eine Beobachtung des Nulleffekts ist außerdem nicht möglich. Aufgrund ihrer dauerhaften Sensitivität ist eine kontinuierliche Diffusionsnebelkammer viel geeigneter, aber ihr Preis liegt bei ein- bis zweitausend Euro.
Eine Lösung dieses Dilemmas könnte darin liegen, dass Lehrer oder Schüler selbst eine kontinuierliche Diffusionsnebelkammer bauen. Die Idee, eine Diffusionsnebelkammer mit Peltier-Elementen zu konstruieren, ist nicht neu. Bisher lagen jedoch keine ausführlichen Bauanleitungen für Laien vor. Die Hausarbeit „Anleitung zum Selbstbau einer kontinuierlichen Diffusions-Nebelkammer“ legt nun eine detaillierte Bauanleitung vor. Die benötigten finanziellen Mittel (300 – 400 €) sind dabei weit unter den Anschaffungskosten vergleichbarer Nebelkammern der Lehrmittelhersteller (1.000 – 2.000 €) - ohne den Lehrmittelherstellern in Funktionalität, Einsetzbarkeit und Anschaulichkeit nachzustehen. Außerdem genügt schon der Nulleffekt, um Bahnspuren zu beobachten.

Im ersten kurzen Teil die Hausarbeit werden Argumente für den Selbstbau einer Diffusionsnebelkammer aufgeführt, die grundlegende Funktionsweise einer solchen Kammer erklärt und didaktische und methodische Überlegungen zum Einsatz der Kammer angesprochen. Der Hauptteil der Arbeit ist der zweite Teil mit der Bauanleitung. Hier wird das benötigte Material aufgelistet, handwerkliche Grundlagen angesprochen, der Bau jedes einzelnen Elementes detailliert beschrieben, die Montage der Teile erläutert und schließlich die Inbetriebnahme beschrieben.

 
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Text vom Hauptteil: Überlegungen und Bauanleitung [Download als pdf, 6,9 MB]
Text vom Anhang: Materiallisten, Zeichnungen und Schaltpläne [Download als pdf, 4,9 MB]
 

Die vollständige schriftliche Hausarbeit

[Download als pdf, 11,7 MB]
 
   Fotos der Nebelkammer
 
Wassergekühlte Aluminiumplatte
mit Peltierelementen
 
Die Kammer mit Verdampfungsquelle
und Hochspannungsgitter
 
Die fertige Nebelkammer Nebelspur von einem radioaktiven Mineral
 
   Video aus der Nebelkammer
 
Video von vorne: radioaktives Gas (von einem Glühstrumpf) in der Nebelkammer (20 Sek., 28 MB)

Video von vorne: schwach radioaktives Mineral in der Nebelkammer (43 Sek., 87 MB)

 
  Veröffentlichungen
 
BACKMUND, U.; WILHELM, T.:
Eine Nebelkammer zum Selberbauen
In: Nordmeier, V.; Oberländer, A.; Grötzebauch, H. (Hrsg.): Didaktik der Physik - Berlin 2008, Lehmanns Media – LOB.de, Berlin, 2008
[Download als pdf]

BACKMUND, U.; WILHELM, T.
Selbstbau einer kontinuierlichen Diffusions-Nebelkammer
In: Praxis der Naturwissenschaften – Physik in der Schule 58, Nr. 1, 2009, S. 27 - 32
[Download als pdf]

  
 

| Prof. Dr. Thomas Wilhelm, Institut für Didaktik der Physik, Universität Frankfurt, Max-von-Laue-Str. 1, 60438 Frankfurt am Main |
| vorher: Didaktik der Physik, Universität Augsburg |
| ehemals: Lehrstuhl für Physik und ihre Didaktik, Universität Würzburg |
 
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