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Physikprofil bei „Light & Schools“ am Desy

Maria und Chiara haben es endlich geschafft: Das Michelson-Interferometer ist jetzt so justiert, dass man ein deutliches Interferenzmuster auf dem Schirm sieht. Das Grundprinzip dabei ist relativ einfach: Ein Laserstrahl wird mithilfe eines Strahlteilers in zwei Strahlen aufgespalten, die jeweils an einem Spiegel reflektiert und anschließend wieder zusammengeführt werden.

Die Justage ist allerdings Präzisionsarbeit – schließlich kann man mit dieser Anordnung, wenn sie funktioniert, winzige Längenänderungen im Bereich von ca. 150 Nanometern nachweisen. Niklas und Leonard sind mit ihrem Aufbau noch nicht zufrieden: „Die beiden Teilstrahlen laufen auseinander, wir müssen den Spiegel noch einmal justieren.“ Am Ende haben alle Kleingruppen ein funktionierendes Michelson-Interferometer aufgebaut und messen damit die Wärmeausdehnung eines kleinen Aluminiumquaders. Mit bloßem Auge ist diese nicht zu sehen, auch mit einer präzisen Schiebelehre hätte man keine Chance, diese Ausdehnung zu messen. Und was hat das Ganze mit Gravitationswellen zu tun? Den Zusammenhang stellt im abschließenden Vortrag Bastian Bessner, der Leiter von Light & Schools, her: Die Gravitationswellendetektoren LIGO und VIRGO sind nichts anderes als riesige Michelson-Interferometer, mit denen winzige, durch Gravitationswellen hervorgerufene, Veränderungen des Raums nachgewiesen werden. Abschließend die einhellige Meinung der Schüler:innen: Ein spannender Projekttag mit vielfältigen Aspekten!

Text, Fotos: Ad

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