Von der Paschen-Kurve zur Plasmakugel - Ein Praktikums- versuch zur Plasmaphysik

Abstract

An der Ludwig-Maximilians-Universität München absolvieren Studie- rende im Studienfach Physik mit den Studienzielen Bachelor und Lehr- amt an Gymnasien ein Fortgeschrittenenpraktikum zur Atomphysik. Für dieses Praktikum wurde im Rahmen einer Bachelorarbeit ein Ex- periment zur Plasmaphysik konzipiert und aufgebaut. Ziel war es, ne- ben quantitativen Ergebnissen den Studierenden auch genügend Frei- raum für entdeckendes Lernen zu geben. Der Versuch gliedert sich des- halb in zwei quantitative und zwei qualitative Teilversuche.
Erster Teilversuch ist die Aufnahme der Paschen-Kurve, dabei er- geben sich Messwerte, die sich gut mit einem einfachen Plasmamo- dell beschreiben lassen. Im zweiten Teilversuch werden verschiedener Probekörper einem Plasma ausgesetzt und die veränderten Oberflä- cheneigenschaften anhand der Benetzung eines Tropfen deionisiertem Wassers mittels Videokamera und Bildanalyse quantitativ ausgewertet. Im dritten Teilversuch werden Leuchterscheinungen einer Plasmakugel bei verschieden Gasen und verschiedenen Drücken beobachtet. Hierzu wurde eine handelsübliche Plasmakugel in Zusammenarbeit mit einer Glaserei modifiziert. Im letzten Teilversuch wird ein thermisches Plas- ma an einer Kerze im Plattenkondensator veranschaulicht.
Eine offene Praktikumsumfrage lässt auf eine sehr positive Resonanz von Seiten der Studierenden schließen.