Dortmund 2021 – wissenschaftliches Programm

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T: Fachverband Teilchenphysik

T 76: Outreach Methods

T 76.9: Vortrag

Donnerstag, 18. März 2021, 18:00–18:15, Ta

Streubretter - Ein mechanisches Analogon zu Fixed-Target Experimenten — •Stephan Aulenbacher¹, Wiebke Kött² und Achim Denig¹ für die Netzwerk Teilchenwelt Kollaboration — ¹Institut für Kernphysik, Mainz, Deutschland — ²Institut für Physik, Mainz, Deutschland

Streuexperimente wie sie an Beschleuniger-Anlagen durchgeführt werden, sind für Menschen ohne physikalischen Hintergrund nur schwer zu begreifen. Wie kann das Beschießen eines Materials mit Teilchen Aufschluss über die Struktur der Materie geben? Um diese Frage der Öffentlichkeit zugänglich zu machen, wurde an der Johannes Gutenberg-Universität Mainz ein mechanisches Analogon zu solchen Experimenten entwickelt. Kleine Stahlkugeln werden an einer geometrischen Form gestreut, welche nach dem Streuprozess durch Lichtschranken rollen, um den Streuwinkel zu detektieren. Auf Basis der so entstehenden Histogramme kann die geometrische Gestalt des Streuzentrums identifiziert werden. Das Experiment kann sowohl in Schülerversuchen als auch als Demonstrationsobjekt in öffentlichen Vorträgen genutzt werden. Einfache geometrische Strukturen wie ein Dreieck bis hin zum 3D gedruckten 1/r-Potential können als Streuzentrum eingesetzt werden. Als didaktische Hilfsmittel stehen den Experimentatoren interaktive Simulationen Tools zur Verfügung. In diesem Vortrag werden die Bauweise sowie das didaktische Konzept der Streubretter vorgestellt. Außerdem werden die Grenzen des mechanischen Analogons, der durch die Streubretter gegeben ist, erörtert.