Nobelpreisversuche

Alpha-Energien verschiedener Quellen mit dem Vielkanalanalysator

Prinzip Ein Alpha-Spektrometer, bestehend aus einem Photodetektor, einem Vorverstärker, einem Impulsehöhenanalyser und einem Anzeigeinstrument zur Registrierung des Spektrums, wird kalibriert mittels eines offenen Alphastrahlers mit einer bekannten Alphaernergie (241 Am). Das Energiespektrum einer Radiumquelle, die im Gleichgewicht mit ihren Zufallsprodukten ist, wird aufgezeichnet und ausgewertet. Die ermittelten Aplhaenergien werden den entsprechenden Nukliden der Radium-Zerfallsreihe zugeordnet.

CHF 8’999.60

Atomare Auflösung der Graphitoberfläche mit dem Rastertunnelmikroskop (STM)

Prinzip Zwischen einer sehr feinen metallischen Spitze und einer elektrisch leitenden Probenoberfläche die in einem Abstand von weniger als einem Nanometer angeordnet sind, fließt beim Anlegen einer Spannung ein Strom, der Tunnelstrom, ohne einen mechanischen Kontakt. Dieser Strom wird ausgenutzt um die (elektronische) Topografie einer Graphit-Oberfläche auf der sub-Nanometerskala zu untersuchen. Durch Abrastern der Oberfläche werden Graphit-Atome und deren hexagonale Anordnung abgebildet und analysiert. Vorteile • Hervorragendes Preis-Leistungs-Verhältnis • Auf die Bedürfnisse in der Lehre zugeschnitten • Mikroskop besteht aus einem kompakten, tragbaren Gerät, keine Zusatzgeräte erforderlich • Schwingungsgedämpft für bessere und reproduzierbare Ergebnisse • Sowohl für die Abbildung der atomaren Auflösung als auch für die Spektroskopie geeignet • Zusätzlicher Versuch mit Goldprobe durchführbar • Mit interaktiver Lernsoftware

CHF 23’256.45

Compton-Effekt

Prinzip Die Energie des gestreuten Gamma-Strahlung wird in Abhängigkeit des Winkels der Streuung gemessen. Die Compton-Wellenlänge wird aus den gemessenen Werten bestimmt.

CHF 22’989.05

Elementarladung und Millikan-Versuch

Prinzip Geladene Öltröpfchen, die zwischen den Platten eines Kondensators einem elektrischen Feld und der Erdbeschleunigung unterworfen sind, werden durch Anlegen einer Spannung beschleunigt. Aus den Geschwindigkeiten in Richtung der Erdbeschleunigung und entgegengesetzt dazu wird die Elementarladung bestimmt. Vorteile • Faszinierendes Nobelpreisexperiment (Millikan 1923) • Genaue Bestimmung der Elementarladung • Kompakter Aufbau

CHF 4’944.50

Grundlagen der kernmagnetischen Resonanz (NMR)

Prinzip Die Grundprinzipien der kernmagnetischen Resonanz (NMR) sollen dargestellt und untersucht werden. Die Durchführung der Experimente erfolgt mit dem MRT-Trainingsgerät, welches die Möglichkeit bietet kleinere Proben in einer Probenkammer direkt zu untersuchen. Das Gerät wird dabei über die mitgelieferte Software gesteuert. Die grundlegenden Untersuchungen beinhalten das Einstellen der Systemfrequenz auf die Larmorfrequenz, die Festlegung des Auslenkwinkels des Magnetisierungsvektors, die Effekte der Substanzmenge auf das Signal, die Auswirkungen spezieller Magnetfeldinhomogenitäten, die Messung eines Spin- Echo-Signals und eine Mittelungsprozedur, die das Signal-Rausch-Verhältnis maximieren soll. Das Einstellen all dieser Parameter ist unumgänglich für ein MR-Bild hoher Güte. Vorteile • Vollständiges, einfach zu installierendes und preisgünstiges MRT-System speziell für die Lehre • Deckt alle Themen von den physikalischen Grundlagen (NMR) bis zu den 2D- und 3D-Bildgebungssequenzen ab • Ausführliches Handbuch von detaillierten Versuchsbeschreibungen Teil des Lieferumfangs • Der Versuch ist in einfach zu bewältigenden Einzelschritten aufgeteilt • Das handliche MRT-System kann überall im Praktikumsraum aufgestellt werden

CHF 57’799.-

Halbwertzeit und radioaktives Gleichgewicht

Prinzip Beim Zerfall radioaktiver Substanzen können Radionuklide entstehen, die nicht stabil sind und ebenfalls zerfallen. Aus einer bestimmten Muttersubstanz geht somit eine bestimmte Tochtersubstanz hervor. Für genügend kleine Halbwertszeiten der Tochtersubstanz existiert ein radioaktives Gleichgewicht zwischen Tochter- und Muttersubstanz. Bei einer Störung des Gleichgewichtes durch Reduzierung des Tochtersubstanzanteils entwickelt sich die Aktivität der Tochtersubstanz mit der deren Halbwertszeit entsprechenden Zeitkonstanten.

CHF 4’332.35

Osmose - Abhängigkeit des osmotischen Drucks von der Konzentration

Vorteile • Quantitative Bestimmung verschiedener Vorgänge bei der Osmose • Multiple Messpunkte erlauben eine detaillierte Analyse • Skalierbarer Versuche: die Anzahl der Messpunkte kann beliebig verändert werden

CHF 4’574.65

Photonuklearer Querschnitt / Compton-Streuungsquerschnitt

Prinzip Die Strahlung von 137 Cs und 22 Na wird mit einem Szintillationsdetektor und das Energiespektrum mit einem Vielkanalanalysator ermittelt. Die Fraktionen der Spektren, die durch Compton-Streuung verursacht wurden und die, die von dem photoelektrischen Effekt verursacht wurden, werden auf der Grundlage ihrer Fläche bestimmt. Die Ergebnisse werden für die Bestimmung des Verhältnisses der wirksamen Querschnitte genutzt und auf ihre Energieabhängigkeit geprüft.

CHF 14’530.75

Relaxationszeiten in kernmagnetischer Resonanz

Prinzip Die Grundprinzipien von Relaxationsprozessen in der MR-Technologie sollen dargestellt und untersucht werden. Die Durchführung der Experimente erfolgt mit dem MRT-Trainingsgerät, welches die Möglichkeit bietet kleinere Proben in einer Probenkammer direkt zu untersuchen. Das Gerät wird dabei über die mitgelieferte Software gesteuert. Die Untersuchungen beinhalten eine Schätzmethode der Relaxationszeit T1, welche ein Zeitmaß für die Wiederherstellung der Längsmagnetisierung ist, die genaue Messung dieser Zeit und die Messung der Relaxationszeit T2, welche ein Zeitmaß für das Abklingen der Quermagnetisierung ist. T1 und T2 sind spezifisch für das zu untersuchende Probenmaterial und geben deshalb wichtige Aufschlüsse über seine charakteristische Zusammensetzung. Vorteile • Vollständiges, einfach zu installierendes und preisgünstiges MRT-System speziell für die Lehre • Deckt alle Themen von den physikalischen Grundlagen (NMR) bis zu den 2D- und 3D-Bildgebungssequenzen ab • Ausführliches Handbuch von detaillierten Versuchsbeschreibungen Teil des Lieferumfangs • Der Versuch ist in einfach zu bewältigenden Einzelschritten aufgeteilt • Das handliche MRT-System kann überall im Praktikumsraum aufgestellt werden

CHF 57’799.-

Rutherford-Experiment mit dem Vielkanalanalysator

Prinzip Die Beziehung zwischen dem Streuwinkel und der Streurate der Alpha-Teilchen einer Goldfolie wird mit einem Halbleiterdetektor untersucht. Dieser Detektor hat eine Nachweiswahrscheinlichkeit von 1 für Alphateilchen und nahezu keinen Nulleffekt, sodass die Zahl der Impulse exakt übereinstimmt mit den Alphateilchen, die auf den Detektor auftreffen. Um die höchstmögliche Zählrate zu erhalten, wird eine Messgestaltung benutzt, die auf Chadwick zurück geht. Es ist in diesem Fall auch möglich, die Folie und die Quelle in einer Achsenrichtung (abgeleitet von Chadwicks Original Aufbau) zu versetzen, so dass der Streuungswinkel in einem weiten Bereich verändert werden kann. Zuätzlich zu der ringförmigen Membran mit Goldfolie wird eine zweite Membran mit Aluminiumfolie vorgelegt um die Einflüsse des Streuungsmaterials auf die Streuungsrate zu untersuchen.

CHF 20’049.20

Säulenchromatographie - Trennung von Blattfarbstoffen

Prinzip Bei dieser Untersuchung wird ein zunächst einheitlich grüner Rohextrakt frischer Blätter säulenchromatographisch in unterschiedliche Fraktionen aufgetrennt. Dazu wird der Extrakt auf eine mit Stärke gefüllte Säule gegeben und unter leicht verminderten Druck (zur Erhöhung der Fließgeschwindigkeit der mobilen Phase) mit Petroleumbenzin als Laufmittel durch die Säule gesaugt. Es erfolgt eine Auftrennung in einen deutlich erkennbaren, breiten, gelben Bereich und in ein schmales, grünes Band, d. h. hier werden vor allem die Xanthophylle (gelb) von den Chlorophyllen (grün) getrennt. Wird bei der Trennung der Unterdruck verringert, ist die Auftrennung deutlich besser, die Trennung dauert jedoch dann auch erheblich länger. Die jeweiligen Fraktionen der Trennung könne einzeln aufgefangen werden und bei Bedarf durch die Aufnahem ihrer Absorptionspektren charakterisiert, oder auf Fluoreszenz bei Bestrahlung mit UV-Licht untersucht werden. Aufgaben Untersuchen Sie verschiedene Blattpigmente mit Hilfe der Säulenchromatographie. Lernziele • Chlorophyll • Säulenchromatographie • Blattpigmente • Xanthophyll Vorteile • Optimiert für Demonstrationsversuche: Von der Horizontalen in die Senkrechte gebracht • Praktische Wasserstrahlpumpe zur einfachen Erzeugung des benötigten Unterdrucks • Didaktischer Einstieg in ein grundlegendes Trennverfahren

CHF 2’537.-

Sichtbarmachung radioaktiver Teilchen / Diffusionsnebelkammer

Prinzip In der Nebelkammer können alle elektrisch geladenen Teilchen nachgewiesen werden, z.B. Alpha- und Beta (-) -Teilchen, Protonen, Myonen, Elektronen, Positronen. Obwohl diese Strahlung sehr gering ist, kann dank der großen Beobachtungsfläche ständig das wechselnde Bild vieler gleichzeitig vorhandener Teilchenbahnen beobachtet werden. Die Nebelspuren sinken langsam nach unten und verschwinden vor Erreichen der Bodenplatte wieder, so dass in diesem Bereich neue Teilchenbahnen sichtbar werden können.

CHF 53’019.55

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