Aufbau und Inbetriebnahme einer Stern-Gerlach-Apparatur

3 THEORETISCHE ASPEKTE ZU VERSUCHSAUFBAU UND
-DURCHFÜHRUNG
3 Theoretische Aspekte zu Versuchsaufbau und
-durchführung
In diesem Kapitel werden die zur Auswertung des Versuchs benötigten Grundlagen behandelt.
Wie bereits in der Einleitung erwähnt, wurden diese gemeinsam von Herrn Glauß und mir, we-
sentlich auf der Beschreibung des Herstellers [8] basierend, erarbeitet. Die Rechnungen wurden
selbstständig überarbeitet, sie haben sich im Original als teilweise fehlerhaft erwiesen.
In Einverständnis mit PHYWE wurden einige Bilder (Abbildungen 1; 3) aus ihrer Versuchsbeschrei-
bung übernommen.
3.1 Magnetisches Zweidrahtfeld
Abbildung 1: Polschuhe zur Erzeugung eines Zweidrahtfeldes[8]
Zur Erzeugung des inhomogenen Magnetfeldes dienen die in Abbildung 1 gezeigten Polschuhe.
Durch ihre spezielle Form bilden sie ein Feld, wie es von zwei parallelen Drähten mit dem Abstand
2a und entgegengesetzter Stromrichtung erzeugt wird. Dieses Zweidrahtfeld ist für die Aufspaltung
des Atomstrahls besonders geeignet, da es für den Atomstrahl eine günstig liegende Durchlaufe-
bene nahezu konstanter Feldinhomogenität enthält, das heißt eine Ebene mit praktisch konstan-
tem Feldgradienten ∂B
∂z
. Damit erfahren die beteiligten Atome eine weitgehend konstante Kraft,
wodurch die Auswertung wesentlich vereinfacht wird. Dies wird bei Justierung des Atomstrahls in
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