Modell des Streuversuchs von Ernest Rutherford

English version below. Dieses Modell ermöglicht es, den klassischen Streuversuch von Ernest Rutherford im Unterricht anschaulich und sicher nachzustellen. 🧩 Aufbau des Modells Die Konstruktion besteht aus einer runden, lichtundurchlässigen Kammer, die dem historischen Versuchsaufbau nachempfunden ist. Zentrale Halterung: Im Inneren befindet sich eine Halterung zur Befestigung einer sehr dünnen, goldfarbenen Folie. Innenbeschichtung: Anstelle eines lichtempfindlichen Films (wie im Originalversuch) wird eine fluoreszierende Oberfläche verwendet. → Vorteil: deutlich bessere Sichtbarkeit im Unterricht und sofortige visuelle Rückmeldung. Lichtquelle (Ersatz für Alpha-Strahler): Eine externe Box mit einer Taschenlampe ist über ein Rohr mit der Kammer verbunden. Die Taschenlampe übernimmt die Rolle der Alpha-Strahlung. → USB-aufladbar für einfache und flexible Nutzung im Unterricht. Stecke das Verbindungsstück beim Zusammenbau etwa 2 mm in die Kammer, damit die fluoreszierende Schicht beim Einschalten der Taschenlampe nicht von hinten belichtet wird. Animation: https://youtu.be/8AjaA-Z0y8E 🧪 Benötigte Materialien Dünne goldfarbene Folie (Bastelbedarf, z.B.: https://de.aliexpress.com/item/1005005704540974.html ) Taschenlampe (USB-aufladbar empfohlen, z.B.: https://de.aliexpress.com/item/1005006926188063.html ) fluoreszierendes PLA für die Innenwand schwarzes PLA für die anderen Bauteile ACHTUNG: Modell entsprechend der Dicke der verwendeten Taschenlampe skalieren (1,5 cm → 2 cm bedeutet mit Faktor 1,34 drucken!) 🎓 Durchführung (Schülerexperiment) Die Durchführung erfolgt in einem abgedunkelten Raum. Die Taschenlampe wird für wenige Sekunden eingeschaltet auf die Goldfolie gerichtet. 👀 Beobachtung nach Öffnen der Abdeckung Ein großer Teil des Lichts durchdringt die Folie nahezu ungehindert. Ein kleiner Anteil wird gestreut. - Ein sehr geringer Anteil wird reflektiert. Das Licht trifft anschließend auf die fluoreszierende Innenwand und macht die Streuung sichtbar. 📊 Auswertung Nach der Bestrahlung leuchten die getroffenen Bereiche der Innenwand auf: stärkere Bestrahlung → intensivere Fluoreszenz - Streumuster werden direkt sichtbar Das Modell ermöglicht so eine intuitive und anschauliche Auswertung des Streuverhaltens – ideal für den Einsatz im Unterricht. 🎯 Didaktischer Zweck Das Modell veranschaulicht zentrale Erkenntnisse des Rutherford-Versuchs: Materie besteht größtenteils aus leerem Raum nur ein kleiner Teil der Teilchen wird stark abgelenkt Streuprozesse können sichtbar gemacht und interpretiert werden 🔬 Rutherford Scattering Experiment – Teaching Model This model allows you to recreate the classic Rutherford scattering experiment in a clear, safe, and engaging way for classroom use. 🧩 Model Design The setup consists of a round, light-tight chamber inspired by the original experimental apparatus. Central holder: Inside the chamber, there is a holder for mounting a very thin gold-colored foil. Inner surface: Instead of a light-sensitive screen (as used in the original experiment), a fluorescent surface is used. → Advantage: much better visibility in the classroom and immediate visual feedback. Light source (replacement for alpha radiation): An external box with a flashlight is connected to the chamber via a tube. The flashlight acts as an analogue to the alpha particle source. → USB-rechargeable for easy and flexible classroom use. Insert the connector about 2 mm into the chamber during assembly so that the fluorescent layer is not illuminated from behind when the flashlight is switched on. Animation: https://youtu.be/8AjaA-Z0y8E 🧪 Required Materials Thin gold-colored foil (craft supply, e.g. AliExpress) Flashlight (USB rechargeable recommended, e.g. AliExpress) Fluorescent PLA for the inner wall Black PLA for all other parts WARNING: Scale the model according to the diameter of the flashlight used (1.5 cm → 2 cm means print with a scale factor of 1.34!). 🎓 Procedure (Student Experiment) The experiment is carried out in a darkened room. The flashlight is switched on for a few seconds and directed at the gold foil. 👀 Observation (after opening the cover) Most of the light passes through the foil almost unhindered A small portion is scattered A very small portion is reflected The light then hits the fluorescent inner surface, making the scattering visible 📊 Evaluation After exposure, the areas of the inner wall that were hit by light begin to glow: stronger exposure → more intense fluorescence scattering patterns become directly visible This allows for an intuitive and visually clear analysis of scattering behavior, making it ideal for classroom use. 🎯 Educational Purpose The model illustrates key findings of the Rutherford experiment: Matter consists mostly of empty space Only a small fraction of particles are strongly deflected Scattering processes can be visualized and interpreted