Berlin 2008 – scientific programme

Parts | Days | Selection | Search | Downloads | Help

DD: Fachverband Didaktik der Physik

DD 7: Postersitzung

DD 7.2: Poster

Monday, February 25, 2008, 15:45–17:45, Poster E

Demonstrationsexperimente mit Paulfallen — •Stephan Schulz², Robert Wöstenfeld¹, Robert Kastl¹, Ferdinand Schmidt-Kaler² und Volkhard Nordmeier¹ — ¹Freie Universität Berlin, Didaktik der Physik, Arnimallee 14, 14195 Berlin — ²Universität Ulm, Institut für Quanteninformationsverarbeitung, Albert-Einstein-Allee 11, 89069 Ulm

Paulfallen speichern elektrisch geladene Teilchen in einem oszillierenden elektrischen Quadrupolfeld. Für die Entwicklung und Realisierung der nach ihm benannten elektrischen Quadrupolfallen erhielt Wolfgang Paul 1989 den Nobelpreis.

Aufgrund der charakteristischen Eigenschaften von Paulfallen eignen sich diese inbesondere für die Demonstration zur Speicherung und Manipulation elektrisch geladener Teilchen in Ausbildung und Unterricht. Einzelne Ionen oder auch Ionenkristalle können in diesen Fallen gespeichert und räumlich manipuliert werden. Neben konventioniellen Ringfallen, die bereits mit einfachen Mitteln der Schulphysik realisiert werden können, werden für die Manipulation von Ionenkristallen lineare segmentierte Ionenfallen verwendet, die das Aufspalten, Verschieben und Zusammenfügen von linearen Ionenketten mit elektrischen Feldern erlauben.

Es werden Techniken zur Charakterisierung der verschiedenen Ionenfallen vorgestellt, die z.B. eine genaue Messung der spezifischen Ladung von makroskopischen Teilchen erlauben. Erweiterungen für Messungen und die Anwendung als Demonstrationsversuch werden präsentiert und diskutiert.