Beobachtungen:

Bewegte Materie, oszillierend

Bewegt sich reale (sichtbare) Materie, dann folgt die sie umgebende feinstoffliche Materie der Bewegung.
Durch die Wechselwirkung mit der übrigen (ruhenden) feinstofflichen Materie entstehen Strukturen (Wirbel usw.) deren Spuren von sensitiven Personen wahrgenommen werden können.
Meist sind es Edelgase in der Luft, die als Vermittler zwischen feinstofflicher und normaler Materie wirken.
Anschaulich lassen sich solche Vorgänge mit Hilfe von Bewegungen eines Objektes auf einer zweidimensionalen Wasseroberfläche nachstellen.
Dort hinterlassen selbst kleinste Bewegungen große Strukturen.



0. Strukturen, Bewegung und Beschleunigung

1. Periodische Hin- und Herbewegung über einen Kurbelantrieb

2. Batterie, Magnet und Wismut

3. Oszillierende Drehbewegung einer Pertinax-Scheibe

4. Auswertung 2018

5. 23.06.2018,  Experimente mit verbesserter Bewegungseinrichtung (nahezu ruckfrei)

6. Orbital und Resonanzlinien bei periodischer Bewegung des Objektes

7. PsiTrack zu einem oszillierendem Objekt

8. Fortsetzung der Versuche Mai, Juni 2019
  8.1 Verbesserter Aufbau
  8.2 Unterschiedliche Probekörper auf dem Verfahrtisch, Ziehrichtung,
       Wachstumsrichtung, Form und Orientierung
  8.3 Orientierung von Zylindern, Quadern und konischer Körper
  8.4 Einfluß von einer Helmholtz-Spule

9.  Modifikation des Aufbaus
  9.1 Weitere Antriebe, Teil einer sinusförmigen Bewegung
  9.2 Bewegung in unterschiedlichen Himmelsrichtungen
  9.3 Antrieb mit Schrittmotor und Linearführung

10.  Einfluß der Beschleunigung
  10.1 Zum Vergleich: Beschleunigtes Objekt auf einer Wasseroberfläche
  10.2 Messung der Beschleunigung beim Linearantrieb
  10.3 Kantenstrahlung
  10.4 Anregung von konischen Körpern und von Sonnenlicht, Beugung am Gitter
  10.5 Batterien und Streifengitter
  10.6 Gespiegeltes Sonnenlicht


11 Auswertung bis Juni 2019

12 Fortsetzung

---

Fortsetzung  in  bewegte-materie-oszillierend-zwei.htm

Kurzfassung in   bewegte-materie-oszillierend-kurz.htm


aktive-elemente.htm

beschleunigte-ladungen.htm

---

0. Strukturen, Bewegung und Beschleunigung

Abb. 00-01: Ein Wasserläufer bewegt sich nach rechts, ein weiterer ist rechts oberhalb davon am Bildrand. (FB)

Abb. 00-02: Bugwellen von zwei Enten (FB)

Abb. 00:03: Große Heckwellen mit langer Reichweite und großer Lebensdauer hinter einer Fähre auf der glatten Ostsee. Selbst wenn das Schiff schon vor langer Zeit den Hintergrund verlassen hat, zeigen die Wellen dort noch ein Bild aus der Vergangheit.  (FB)

Abb. 00-04: Eine Ente bewegt periodisch ihren Schnabel auf und ab. Dabei entstehen Kreiswellen (FB)

Abb. 00-05: An einer  Lautsprechermembran ist ein Strohhalm befestigt. Dieser bewegt sich periodisch hin und her, wenn die Membrane von der Kombination aus Frequenzgenerator und Verstärker zum Schwingen angeregt wird. In der flachen Wanne befindet sich Wasser. Bei der Mitte des Halmes ist ein kleiner Haken angebracht, der ein kleines Stück in die Wasseroberfläche hineinreicht. (FB)

Abb. 00-06: Schaltet man die Anregung ein, dann entstehen bei der Hin- und Herbewegung stehende Wellen. In dem hellgrün markierten Bereich findet man radiale Streifen. (FB)

Abb. 00-07: Dieses Bild findet man bei Wasseroberflächen, wenn man zwei Tupfer periodisch auf die Wasseroberfläche drückt. Die Eintauchstellen sind jeweils im Mittelpunkt der beiden kleinen Ringe.  aus ueberlagerung.htm Abb. 05a bis 05e: Konstruktive Überlagerung von zwei Systemen konzentrischer Kreise.  Dort wo sich zwei Kreise exakt treffen, ist es heller und an anderen Stellen dunkler.

Abb. 00-08: Beim Beschleunigen oder Abbremsen wirken Kräfte. Ungenügend befestigte Ladung kann sich dabei vom Fahrzeug trennen. (FB)

Abb. 00:09: Chladnische Klangfiguren, diese Messingplatte war zunächst gleichförmig mit Sand belegt. Anschließend wurde sie eine Eigenschwingung versetzt. Da der Sand lose auf der Platte lag, konnte er den Schwingungen der Platte nur teilweise folgen. Bei der Aufwärtsbewegung wurde er mitgenommen, bei der Abwärtsbewegung aber nicht. Als Ergebnis ist dieses Muster entstanden, daß die Ruhezonen während der Schwingung markiert.  stehende-welle.htm   (FB)

---

1. Periodische Hin- und Herbewegung über einen Kurbelantrieb

Der Aufbau ist sehr primitiv. Es gibt Spiel in den Führungen, so daß die Richtungswechsel nicht ruckfrei sind.

Dabei konnen kurzzeitig höhere Beschleunigungen auftreten

Abb. 01-01: Oszillierender Antrieb, Gleichstrommotor (für 12 Volt im Auto) und Kurbel Umdrehungen/Minute  bei 2,4 Volt: 1,2;  4,84 Volt:  5,6 ; 7 Volt: 10; 12,7: 24   (FB)

Abb. 01-02: Kennlinie des Motors, Abhängigkeit der Drehzahl von der Spannung (FB)

Abb. 01-03: Kleiner Wagen aus Holz mit Querträger aus Holz zur Aufnahme von Probekörpern, Kabelkanäle sorgen für die seitliche Führung. Der Antrieb erfolgt über die runde Stange (unten im Bild). (FB)

Abb. 01-04: Fahrzeug und Antriebseinheit: Zwei Sätze mit 4 Teelichtern. (FB)

Abb. 01-05: Ein Satz mit 8 Teelichtern. (FB)

Abb. 01-06: Ein Satz mit 8 Teelichtern. Im Hintergrund sind am Meßkreis mit Radius 4 m die spürbaren Strukturen ausgelegt. (FB)

Abb. 01-07: Zwei Kupferstücke, je etwa 80 g schwer (FB)

Abb. 01-08: Zwei Steine aus der Fränkischen Schweiz. (FB)

Abb. 01-09: Stabmagnet aus Neodym (FB)

Abb. 01-10: Mit Wismut kann man durch "Abreiben"  die spürbaren Strukturen um einen Stabmagneten entfernen.   wismut.htm (FB)

Abb. 01-11: Zwei Wassergläser im Abstand von 60 cm. (FB)

Abb. 01-12: 27.5.2018 Zwei Wassergläser (FB)

Abb. 01-13: 27.5.2018 zwei Wassergläser und die dazugehörigen Strukturen bei unterschiedlichen Parametern:  Drehzahl, bzw. Abstand (FB)

Abb. 01-14: Übersicht, Winkelmarkierungen am Meßkreis. (FB)

Abb. 01-14a:Zwei Wassergläser auf dem Holzbrett (FB

Abb. 01-15: Hohlkörper aus Kupfer, Achse vertikal (FB)

Abb. 01-16: Hohlköper aus Kupfer, Achse horizontal (FB)

---

2. Batterie, Magnet und Wismut

02-01: Zwei Baterien (AA-Zellen) antiparallel (FB)

Abb. 02-02: Mit Wismut lassen sich die spürbaren Strukturen der Batterien reduzieren. wismut.htm (FB)

Abb. 02-03: Stabmagnet, Achse horizontal Bei periodischer Bewegung füllt sich nach kurzer Zeit der ganze Garten mit Strukturen. Sie wachsen ständig an.  Reibt man den Magneten vorher mit Wismut ab, dann wachsen die Strukturen nur sehr langsam, sie sind fast nicht vorhanden. (FB)

Abb. 02-04: Stabmagnet mit zwei Nägeln aus Eisen (FB)

Abb. 02-05: Kombination aus Batterie und Stabmagnet, in gleicher Achsenrichtung (FB)

Abb. 02-06: Kombination aus Batterie und Stabmagnet, Achsen zueinander senkrecht. (FB)

Abb. 02-07: Mit Wismut lassen sich die Strukturen reduzieren. wismut.htm (FB)

Abb. 02-08: Stabmagnet in dem Hohlkörper aus Kupfer, 27.5.2018 (FB)

Abb. 02-09: Der Dipol wird mit dem Fahrzeug bewegt. (FB)

---

3. Oszillierende Drehbewegung einer Pertinax-Scheibe

Abb. 03-01: 1.6.2018, Eine Scheibe aus Pertinax wird bei gleicher Geschwindigkeit abwechselnd links- und rechtsherum gedreht. Ein Taktgenerator schaltet über ein Relais die Drehrichtung um. Frequenz: 0.166 Hz  (n= 10/min), 50% DutyCylcle, Bewegung jeweils etwa eine halbe Umdrehung.  (FB)

Abb. 03-02: 1.6.2018 Scheibe aus Pertinax und Synchronmotor mit schaltbarem Getriebe. (FB)

Abb. 03-03: nicht mit dem Motor sondern mit einer Schubstange wird die Scheibe periodisch gedreht (Kurbelantrieb) (FB)

Abb. 03-04: Periodischer Antrieb mit Schubstange (FB)

---

4. Auswertung 2018

Für die Aufmessung der Strukturen war ein Meßkreis mit 4 m Radius ausgelegt.
Dort wurden die Richtung von beobachteten mit Hilfe von Holzstäben, Wäscheklammern usw.  markiert
Mit Hilfe von zwei Maßbändern, die am Umfang des Kreises befestigt waren, konnte der jeweilige Winkel für diese Richtung aus der Strecke am Umfang errechnet werden.
Positive  Winkel bzw. Strecken: Richtung Osten,    
negative Winkel bzw. Strecken: Richtung Westen.

Abb.04-01: 25.5.2018, Bewegung Süd-Nord, Null der Winkelskala bei Nord. Vier plus vier Teelichter im Abstand von 21 cm werden bei unterschiedlichen Drehzahlen oszillierend  bewegt. Links und rechts von der Bewegungsachse findet man auf dem Maßkreis jeweils Strukturen in unterschiedlichen Richtungen. Bei mittlerer Drehzahl liegen die einzelnen Richtungen dicht zusammen, bei niedriger und hoher Drehzahl weiter auseinander.  Noch Forschungsbedarf. Mittlerer Winkelabstand von 7.4 ° bis 20.9 °

Abb. 04-02: Bewegung Süd-Nord, Null der Winkelskala bei Nord. Vier plus vier Teelichter m variablen Abstand werden beigleicher Drehzahl  oszillierend  bewegt. Links und rechts von der Bewegungsachse findet man jeweils Strukturen in unterschiedlichen Richtungen. Bei geringem Abstand liegen die Richtungen dicht zusammen, bei großem weit auseinander. Mittlerer Winkelabstand von 8.7 ° bis 21.7 °.

Abb. 04-03: 25.5.2018 Acht Teelichter übereinander bei unterschiedlichen Drehzahlen. Der Winkelabstand der einzelnen Richtungen ist unabhängig von der Drehzahl, die Hauptrichtung ändert sich aber um etwa 20 Grad nach Osten. Mittlerer Winkelabstand: 14 °

Abb. 04-04: 26.5.2018 Zwei Kupferstücke bei unterschiedlichem Abstand. Der größte Winkelabstand der Richtungen ergibt sich, wenn beide in der Mitte übereinander liegen. Liegen die Stücke weit auseinander, ergeben sich kleine Winkelabstände von 6 ° bis 21 °,  Drehzahl 6 U/min

Abb. 04-05: 27.05.2018 Zwei Teegläser mit Wasser, Bewegung Nord-Süd, Beobachtung Nord-Süd Drehzahl 6 U/min, Winkelpositionen der spürbaren Minima in Abhängigkeit vom Abstand der beiden Teegläser. Mittlerer Winkelabstand zwischen 14 ° und 20.6 °.

Abb. 04-06: Simulation: Überlagerung von zwei Kreisring-Systemen mit variablem Abstand. Bestimmung der Richtungen der Minima bei unterschiedlichen Abständen. Der mittlere Winkelabstand verändert sich von 12 ° bis 23.5 °. Gerechnet für eine Wellenlänge (Abstand der Kreisradien) von 20 cm.

Abb. 04-07: Simulation: Überlagerung von zwei Kreisring-Systemen mit variablem Abstand. Bestimmung der Richtungen der Minima.

Abb. 04-08: 26.5.2018 Zwei Steine aus der Fränkischen Schweiz (Jura?) im Abstand von 40 cm Bewegung Nord-Süd, Beobachtung Nord-Süd. Drehzahl des Motors: 6 U/min Mittlerer Winkelabstand der einzelnen Richtungen: 12 °.

Abb. 04-09: 4.6.2018, Wagen mit einem Wasserglas, oszilliert Ost-West, Beobachtung senkrecht dazu. Es gibt ringförmige Strukturen, die mit der Zeit nach außen wandern. Zur Bestimmung der Ausbreitungsgeschwindigkeit wurde jeweils ein Ring verfolgt und dabei alle 30 Sekunden dessen Position protokolliert. Zwischen den beiden Meßreihen liegen etwa drei Stunden. Drehzahl des Motors: 5.66 U/min

Abb. 04-10: Rotierende Scheibe aus Pertinax, oszillierende Bewegung (7 cm Hub am Umfang). Acht Segmente (oder neun?)   0.1666 Hz, 10 Hin- und Herbewegungen des Motors/Minute

---

Abb. 04-11: 5.7.2018,  kreisender Eisenzylinder, (die Scheibe mit der Pleuelstange liegt rechts ohne Wirkung) (FB)

---

5. 23.06.2018,  Experimente mit verbesserter Bewegungseinrichtung (nahezu ruckfrei)

Abb. 05-01:  23.06.2018, Motorwelle kugelgelagert, einfache Bohrungen in der hölzernen Pleuelstange (FB)

Abb. 05-02: 29.06.2018, Getriebe 1:7 (Schleifstein mit Handkurbel) (FB)

Abb. 05-03:  04.07.2018, Kugellager in der Pleuelstange, bessere seitliche Führung, Holzstab als Bremse an der Pertinax-Scheibe (FB)

Abb. 05-03a: Schubladenführung für das Pleuel

Abb. 05-04:   26.07.2018  Über einen grünen Zahriemen wird die Bewegung des Tisches vom einem Winkelgeber aufgezeichnet. Mit dieser Anordnung läßt sich jegliches Spiel im Antrieb quantitativ ermitteln. (FB)

Abb. 05-04a: 24.7.2018 Zahnriemen und Winkelgeber, oben eine Lichtschranke (nicht tauglich für die Messung) (FB)

Abb. 05-05: Bewegung des Tisches (schwarz) (Hub: 7 cm) und Motorspannung (rot)

Abb. 05-06: Bewegung des Tisches (schwarz) und Motorspannung (rot)

Abb. 05-07: Bewegung des Tisches (schwarz) und Motorspannung (rot) mit eingeblendeten Meßpunkten. Innerhalb der Auflösung des Systems ist kein Spiel im Antrieb zu beobachten  (FB)

Abb. 05-08:   26.07.2018, neuer Getriebemotor und mit Zahnriemen angesteuerter Winkelgeber (FB)

Abb. 05-08:   26.07.2018  Winkelgetriebe, Winkelgeber unten an der Abtriebswelle (FB)

Abb. 05-09: 5.7.2018, Versuch mit einem Drehzahlregler (FB)

Ab. 05-10: 23.06.2018  Der Meßkreis hat einen Radius von 4 m. (FB)

Abb. 05-11: 23.06.2018 Die Breite der Streifen ist jeweils mit zwei Hölzern markiert (FB)

Abb. 05-12: 24.06.2018, 4,1 kg Blei auf dem Verfahrtisch (FB)

Abb. 05-13:   24.06.2018,   grüne Gurke (FB)

Abb. 05-14:  24.06.2018,    1639g Wismut (FB)

Abb. 05-15: beobachtete Winkelpositionen am Meßkreis mit 4 m Radius für die unterschiedlichen Materialien. (FB)

---

Motordrehzahl und Antriebsspannung

Abb. 05-16: Motordrehzahl gegen Motorspannung  28.6.2018

Abb. 05-17: Motordrehzahl als Frequenz am Winkelgeber über Motorspannung (FB)

Abb. 05-18: Motordrehzahl gegen Motorspannung 26.7.2018 Auslesung der Winkelgeber über CASSY Impulseingang

---

6. Orbital und Resonanzlinien bei periodischer Bewegung des Objektes

28.6.2018  und 26.7.2018

Abb. 06-01:  26.7.2018, Orbital schematisch: bei jedem Hub vergrößert sich der Radius des Orbitals. (FB)

Abb. 06-02: 28.6.2018. Bestimmung der Anregung des Orbitals. Die Ausdehnung wurde sowohl in Nord-Süd als auch in Richtung Nord-Ost  (rechts von der Eibe) gemessen. (FB)

Abb. 06-03: Orbital, bei jedem Hub vergrößert sich der Radius bis zur ausgelegten Position (Frequenz f1: rote Häringe, f2: grüne Marken, f3: rosa Marken  usw.  (FB)

Abb. 06-04: Resonanz in Blickrichtung zwischen beiden Eisenzylindern, der hintere bewegt sich vor und zurück. Die Hölzer markieren die Ränder der vier Resonanzlinien (FB)

Abb. 06-05:  Resonanzlinien, links: bei Anregung erweitern sich die Abstände, rechts: normal, (FB)

Abb. 06-06: Resonanzlinien, im Hintergrund die Positionen ohne Anregung, die roten Häringe zeigen die Position der äußeren Linie nach jedem Hub bei Anregung mit passender Frequenz. (FB)

Abb. 06-07: Orbital und Resonanzlinien bei periodischer Bewegung des Eisenzylinders. Es gibt Frequenzen, bei denen bei jedem Hub kräftige Zuwächse zu beobachten sind. Erstaunlicherweise verhalten sich Resonanzlinien und Orbital invers zueinander. Ist die Änderung beim Orbital groß, so ist sie bei den Linien klein. (FB)

Abb. 06-08: Die Lage der Resonanzlinien ist in frischem Schnee getrampelt. Offensichtlich gibt es links ein Hindernis, denn die Linien sind etwas unsymmetrisch nach rechts verschoben (FB)

Abb. 06-09: Anregung über eine Kupferspule mit Ferritkern, Frequenzen: 2,0 Hz, Strom  (~ 1 mA)aus der Kopfhörerbuchse eines SmartPhones. (FB)

Abb. 06-10: Bei Anregung hat sich die vordere Linie sehr weit nach außen (nach vorne im Bild) geöffnet.  Das Grundstück war zu klein, um den gesamten Verlauf im Schnee zu markieren. psi-track-026.htm  (FB)

---

7. PsiTrack zu einem oszillierendem Objekt

Abb. 07-01: Der Eisenzylinder war Zielobjekt für einen rund 5 km langen PsiTrack. Der Track kam von Süden zum Objekt (im Foto von links), senkrecht zur Blick- und Bewegungsrichtung des Tisches (Ost-West-Richtung). psi-track-026.htm (FB)

Abb. 07-02: Der PsiTrack wurde von Eckental zum Eisenzylinder in Letten gelegt. (FB)

---

8. Fortsetzung der Versuche Mai, Juni 2019


8.1 Verbesserter Aufbau

helmholtz-spule.htm

Abb. 08-01-01: Ein großes mechanisches Getriebe Übersetzung 1:100 wird vom Gleichstrommotor angetrieben. Auf der Getriebewelle sitzt die Kurbelscheibe. (FB)

Abb. 08-01-02: links der Gleichstrommotor von 2018, rechts oben ein kleinerer Gleichstrommotor, der über einen Zahnriemen alternativ mit dem Getriebe verbunden werden kann. (FB)

Abb. 08-01-03: kleiner Gleichstrommotor (FB)

Abb. 08-01-04: bei der Bewegung entstehen Strukturen, ausgelegte Meßmarken in Nord-Richtung (FB)

Abb. 08-01-05: Anordnung etwa wie 2018, Ziegelstein und zwei Meßstrecken, Richtung Nord und Nord-Ost (FB)

Abb. 08-01-06: drei Eisenzylinder auf dem Verfahrtisch, die Markierungen daran zeigen die Endpunkte der sinusförmigen Bewegung. Die Spitze der Schraube markiert die aktuelle Position.  (FB)(FB)

Abb. 08-01-07: Verfahrtisch von 2018, prismatischer Bleiklotz, der Zahnriemen läuft über eine Winkelgeber, mit dem sich die Bewegung verfolgen läßt.  (FB)

Abb. 08-01-08: Der Motor wird so angesteuert, daß er im Winkelbereich von etwa 90° hin und her pendelt. (FB)

Abb. 08-01-09: Zwei Endschalter und Relais sorgen für die Hin- und Herbewegung (FB)

---

8.2 Unterschiedliche Probekörper auf dem Verfahrtisch, Ziehrichtung, Wachstumsrichtung, Form und Orientierung


Der Tisch fährt Ost-West,    ganz langsam  3,26 Minuten / Hub

Abb. 08-02-01: Abschnitt von einem roten Ziegelstein, über den grünen Zahnriemen wird ein Drehgeber angetrieben, um die Position aufzuzeichnen. (FB)

Abb. 08-02-02: zylindrischer Gipsklotz, 687g (FB)

Abb. 08-02-03: Prismatischer Bleiklotz 4109g (FB)

Abb. 08-02-04: Messingzylinder 961g (FB)

Abb. 08-02-05: Zwei Messeinzylinder übereinander 961g und 778g in gleicher Ziehrichtung. (FB)

Abb. 08-02-06: Zwei Messeinzylinder übereinander 961g und 778g in unterschiedlicher Ziehrichtung. (FB)

Abb. 08-02-07: Kohlrabi, Spitze (Wachstumsrichtung) nach oben (FB)

Abb. 08-02-08: Kohlrabi, Wachstumsrichtun nach unten (FB)

Abb. 08-02-09: Kohlrabi (FB)

Abb. 08-02-10: Zwei große Monozellen, Pluspol oben (Fb)

Abb. 08-02-11: Zwei große Monozellen, Pluspol nach unten (FB)

Abb. 08-02-12: Konischer Körper, Kegel aus Aluminium, Spitze nach oben (FB)

Abb. 08-02-13: Aluminium-Kegel, Spitze nach unten (FB)

Abb. 08-02-14: starker Permanentmagnet (FB)

Abb. 08-20-15: Eisenzylinder 414g, (FB)

Abb. 08-02-16: mit Neodymmagneten (Pinwand) Polung 1 oben (FB)

Abb. 08-02-17: Neodymmagnet, Polung 2 oben (FB)

---

8.3 Orientierung von Zylindern, Quadern und konischer Körper

Abb. 08-03-01: Wismut, Quader, 1639 g, Stellung 1 (FB)

Abb. 08-03-04: Wismut, Quader, 1639 g, Stellung 2 (FB)

Abb. 08-03-05: Wismut, Quader, 1639 g, Stellung 3 (FB)

Abb. 08-03-06: Messingzylinder 961g, Achse horizotal (FB)

Abb. 08-03-07: drei konische Körper aus Aluminium  konische-koerper.htm (FB)

Abb. 08-03-08: drei konische Körper aus Aluminium  konische-koerper.htm (FB)

Abb. 08-03-09: drei konische Körper aus Zinn  konische-koerper.htm (FB)

Abb. 08-09-10: drei konische Körper aus Blei  konische-koerper.htm (FB)

Abb. 08-03-11: drei Halbkugeln aus Holz  konische-koerper.htm (FB)

Abb. 08-03-12: drei konische Körper aus Kupferblech  konische-koerper.htm (FB)

Abb. 08-03-13: drei konische Körper aus Edelstahlblech  konische-koerper.htm (FB)

Abb. 08-03-14: drei konische Körper aus verzinktem Eisenblech  konische-koerper.htm (FB)

Abb. 08-03-15: drei Halbkugeln aus Gips in Formen aus Plastik  (FB)

Abb. 08-03-16: konischer Körper aus Wismut  konische-koerper.htm (FB)

Abb. 08-03-17: konische Körper aus verkupfertem Kunststoff (Contur-Generator) konische-koerper.htm (FB)

Abb. 08-03-18: Contur-Generator konische-koerper.htm

---

8.4 Einfluß von einer Helmholtz-Spule

aus helmholtz-spule.htm

  1 nA                     entspricht                       31,45 E-15 T   oder      3.145E-02 pT

Abb. 08-04-01: Über einen Spannungsteiler (500 Ohm zu 1 Ohm, links schwarz und gelb) wird eine Gleichspannung von einigen Millivolt erreicht. Rechts ist ein Vorwiderstand 10 MOhm (gelb) und ein Abschlußwiderstand (10kOhm) parallel zur Helmholtz-Spule (FB)

Abb. 08-04-02: Gleichspannungsquelle, Meßgerät für die Millivolt-Spannung und Strommeßgerät 29.87 mV entsprechen rechnerisch 2.987 nA (FB)

Abb. 08-04-03: Strommessung mit einem PICOAMMETER. Anzeige: 2.977 nA (nanoAmpere) entspricht einem Magnetfeld in der Spule mit etwa  0.1 pT Im Vergleich zum  Erdmagnetfeld von 40 µT ist das durch die Spule bei 3 nA zusätzlich erzeugte Feld etwa um den Faktor von 400 Millionen  schwächer! (FB)

Abb. 08-04-04:  Verfahrtisch mit Parallelführung durch Nuten und eingeleimte Buchenstäbe Eisenzylinder 1834g wird zwischen den beiden Spulen bewegt. (FB)

Abb. 08-04-05: Messingzylinder 961g, breiter hölzerner Verfahrtisch (FB)

Abb. 08-04-06: schmaler Verfahrtisch mit hölzerner Führung (FB)

Abb. 08-04-07: zwei konische Körper aus Aluminium übereinander (FB)

Abb. 08-04-08: Verfahrtisch mit Rollenführung für eine Schublade (FB)

---

Meßkreis mit sieben Meter Durchmesser

Abb. 08-04-09: der Meßkreis ist ausgelegt. (FB)

Abb. 08-04-10: Zur Markierung der Strukturen dienen nummerierte Meßmarken aus Blech (FB)

Abb. 08-04-11: Häringe halten das Flatterband, daran sind zwei Maßbänder befestigt. Die Nullmarke beider Bänder ist im Norden des Kreises. Das eine liegt entlang der westlichen, das andere entlang der östlichen Hälfte des Kreises. (FB)

Abb. 08-04-12: Zur Ausrichtung der Bewegungsrichtung wird ein Kompaß verwendet. (FB)

Abb. 08-04-13: zwei konische körper aus Blei nebeneinander (FB)

Abb. 08-04-14: drei konische körper aus Blei nebeneinander (FB)

Abb. 08-04-15: zwei konische Körper aus Blei übereinander (fB)

Abb. 08-04-16: zwei konische Körper aus Blei übereinander, dazwischen eine hölzerne Halbkugel (FB)

Abb. 08-04-17: zwei konische Körper aus Blei, darüber eine Körper aus Aluminium (FB)

Abb. 08-04-18: Bewegung in Nord-Süd-Richtung, der Antriebsmotor befindet sich in der Nähe einer wasserführenden Struktur im Boden. (FB)

Abb. 08-04-19: Blick ungefähr in Richtung Norden (FB)

---

9.  Modifikation des Aufbaus
9.1 Weitere Antriebe, Teil einer sinusförmigen Bewegung

Abb.09-01-01: Ansteuerung der Gleichstrommotoren mit PWM-Drehzahlsteller (FB)

Abb. 09-01-02: links: großes Getriebe mit Kurbelscheibe, in der Mitte Umschaltrelais und rechts zwei Endschalter. Der Motor läuft nicht dauernd in einer Richtung, sondern schwenkt im Bereich von etwa 90° immer hin und her. (FB)

Abb.09-01-03: mehrere Antriebe auf der gleichen Unterlage rechts: Ein Linearmotor (elektrischer Hubzylinder zum Fensteröffnen) bewegt die Schubstange. Zwei Endschalter mit Relais sorgen für eine permanente Hin- und Herbewegung. (FB)

Abb. 09-01-04: Die Geschwindigkeit der Bewegung wurde mit einem inkrementalen Meßtaster im grauen Plastikrohr ermittelt. Er mißt die Stellung der quer zur Bewegungsrichtung angebrachten Holzleiste. (Auflösung: 200 Schritte pro mm)  (FB)

---

9.2 Bewegung in unterschiedlichen Himmelsrichtungen


In Kapitel 11 sind die Ergebnisse zusammengefaßt. (Abb. 11-06f)

Die Himmelsrichtung der oszillierenden Bewegung sowie die Stromrichtung in der Helmholtzspule haben einen entscheidenden Einfluß auf das Rotieren der Strukturen!
In Zwischenhimmelsrichtung verändern sich die Strukturen nicht!

siehe     Abb. 11-06f:

Abb. 09-02-01: Zwischenhimmelsrichtung: Richtung SW - NO (FB)

Abb. 09-02-02: Zwischenhimmelsrichtung: Richtung SW - NO (FB)

Abb. 09-02-03: Messingzylinder 961 g, bei jedem Hub bleibt die Hauptrichtung der Struktur unverändert. Dies zeigen die Meßmarken innerhalb des Kreises. die äußeren Marken gehören zu einer Aufstellung in Haupthimmelsrichtung. (FB)

Abb. 09-02-04: Messingzylinder 961g,  Richtung NW - SO (FB)

Abb. 09-02-05: Richtung NW - SO, die Ausrichtung wurde mit dem Kompass im Vordergrund überprüft  (FB)

Abb. 09-02-06: Richtung NW - SO, am Kreis sind einige  Meßmarken ausgelegt. (FB)

Abb. 09-02-07: Zwischenhimmelsrichtung:  Die Position des Anfangs der Struktur ist bei jedem Hub nahezu unverändert

Abb. 09-02-08: Zwischenhimmelsrichtung:  Auch die Lage der anderen Grenze der Struktur bleibt nahezu konstant. (fB)

Abb. 09-02-09: Ein Linearmotor (elektrischer Hubzylinder zum Fensteröffnen) bewegt die Schubstange. Zwei Endschalter mit Relais sorgen für eine permanente Hin- und Herbewegung. (FB)

Abb. 09-02-10: Die Geschwindigkeit der Bewegung wurde mit einem inkrementalen Meßtaster im grauen Plastikrohr ermittelt. Er mißt die Stellung der quer zur Bewegungsrichtung angebrachten Holzleiste. (FB)

---

Abb. 09-02-11: Die Strukturen von diesem Gipszylinder reichen in Bewegungsrichtung bis zum Zaun im Hintergrund (FB)

Abb. 09-02-11: Die Schubstange wurde verlängert, damit die Elektronik nicht auf einer unterirdischen Wasserführung steht. Sie ist in der Mitte auf einen Holzbock aufgelegt (FB)

---

9.3 Antrieb mit Schrittmotor und Linearführung

Abb. 09-03-01: USB CNC Schrittmotor-Steuerung Vanilla mit Software, Arduino nano Prozessor (FB)

Abb. 09-03-02: Linearführung und Schrittmotor (links) , im Hintergrund links die Arduino-Steuerung, rechts daneben ist alternativ ein Interface für MACH3-Software angebracht. Der Schlitten auf der Führung treibt die hölzerne Schubstange an. (FB)

Abb. 09-03-03: beide Steuerungen, Schrittmotor und Linearführung. (FB)

Abb. 09-03-04: Leistungsverstärker für den Schrittmotor, aufgedruckt ist die Funktion der einzelnen Mikroschalter. Die Schaltung ist in der Lage bis zu 32 Mikrosteps zu erzeugen. (FB)

Abb. 09-03-05: Mikroschalter 1-3 Anzahl der Mikrosteps   (Off, On, Off = 8) , 4-6 Maximalstrom (FB)

Abb. 09-03-06: Fenster mit den CNC-Anweisungen G01 x+9000   %  fahre zur Position x 9000 mm G04 P03        %  Pause 3 s G01 x0          %  fahre zur Position x 0 mm G04 p03        %  Pause 3 s

Abb. 09-03-07: Einstellung der Fahrbedingungen Work speed  200 mm/s Position speed 400 mm/s Acceleration 10 mm/s² Refresh interval 1000     Comment signs % () ; :

Abb. 09-03-08: Einstellung X-Achse Step per millimeter   100

Abb. 09-03-09: Mit dem Mikrofon des Smartphons aufgenommenes Geräusch: Anstieg und Abfall der Frequenz mit konstanter Geschwindigkeit. Daraus ergibt sich eine Bewegung mit konstanter Beschleunigung.

---

10.  Einfluß der Beschleunigung
10.1 Zum Vergleich: Beschleunigtes Objekt auf einer Wasseroberfläche

Abb. 10-01-01: Die weiße Schale ist mit Wasser gefüllt. Es taucht das Lochblech wenige Millimeter ein. Das Blech wird von einem Schrittmotor parallel verschoben. Die Sonne beleuchtet die Wasseroberfläche von links. Die Oberfläche reflektiert das Licht auf das Blech. So lassen sich die Wellen auf der Oberfläche sichtbar machen. (FB)

Abb. 10-01-02: Auf das Lochblech ist zur besseren Sichtbarkeit ein weißes Papier geklebt. In der Negativdastellung erscheinen die Wellen als hell/dunkle Streifen (FB)

Abb. 10-01-03: anderer Zeitpunkt, nicht negativ dargestellt. (FB)

Abb. 10-01-04: in einer Badewanne befinden sich etwa 5 cm Wasser. Ein Scheinwerfer leuchtet die Szene von oben aus. Damit lassen sich unterschiedliche Krümmungen auf der Wasseroberfläche gut sichtbar machen. Nachdem ein Holzlöffel ruckartig nach links beschleunigt wurde, entsteht dieses Bild. (FB)

Abb. 10-01-05: etwas später (FB)

Abb. 10-01-06: noch später (FB)

Abb. 10-01-07: noch später,  hinter dem Löffel rechts haben sich zwei Wirbel gebildet. (FB)

---

10.2 Messung der Beschleunigung beim Linearantrieb

Abb. 10-02-01: Mit einem inkrementalen Taster (Schrittweite 5 um) wird die Bewegung des Linearantriebs am Umkehrpunkt verfolgt. (FB)

Abb. 10-02-02: Bei der Geschwindigkeit 240 mm/min (4 mm/s) wurden unterschiedliche Beschleunigungen bei der Schrittmotor-Steuerung vorgegeben. Registrierung mit dem inkrementalen Taster. (FB)

Abb. 10-02-03: Beschleunigung a= 0.2 mm/s²

Abb. 10-02-04: Beschleunigung a= 1 mm/s²

Abb. 10-02-05: Beschleunigung a= 2.5 mm/s²

Abb. 10-02-06: Beschleunigung a= 5 mm/s²

Abb. 10-02-07: Beschleunigung a= 10 mm/s²

Abb. 10-02-08: Beschleunigung a= 40 mm/s²

Abb. 10-02-09: Beschleunigung a= 100 mm/s²

              dipol-bremsstrahlung.xlsx

  Die Zahlen gelten für den Äquator. Auf der Höhe vom 50. Breitengrad sind es nur 76 %.



übernommen  aus bewegte-materie-oszillierend-kurz.htm

---

10.3 Kantenstrahlung

Abb. 10-03-01: Ein Betonstein (Teil einer Gehweg-Platte) ist an allen schmalen Kanten mit einer Diamantscheibe geschnitten worden. Er wird mit dem Verfahrtisch innerhalb der Helmholtzspule periodisch bewegt. (FB)

Abb. 10-03-01a: Abb. 11-13: Der "Strahl" eines Betonquaders (Abschnitt einer Gewegplatte) besteht aus mehreren Elementen und scheint sich wie bei einem Beugungsbild zu verhalten. Wenn das bewegte Objekt zwei senkrechte begrenzende Kanten (Quader) hat, dann bestimmt deren Abstand (Breite des Objektes) die "Beugungswinkel". Ein Quader aus Beton  187mm x 102mm x 454mm wurde unterschiedlich auf den Verschiebetisch gelegt. Zeigte die breite Seite zur Bewegungsrichtung, dann waren die Elemente des "Strahls" dichter zusammen als bei den anderen Orientierungen. War es die schmale Seite, dann vergrößerten sich die Winkel (FB)

Abb. 10-03-02: Eine Glaskugel wird periodisch bewegt. (FB)

Abb. 10-03-03: Ein Gitter aus 2 mm Schweißdraht wird periodisch bewegt. Abstand der Stäbe: 10 mm Es entsteht ein "Beugungsmuster". (FB)

Abb. 10-03-04: Abstand der Stäbe 15 mm (FB)

Abb. 10-03-05: Abstand der Stäbe 20 mm (FB)

Abb. 10-03-06: Abstand der Stäbe: 40 mm (FB)

abbildung  11???

Abb. 10-03-07: Auf dem weißen Karton sind parallele Linien mit einem Laserdrucker ausgedruckt. Abstand der Linien: 15 mm (FB)

Abb. 10-03-08: Das gedruckte Gitter wird innerhalb der Helmholtzspulen bewegt. Der Kupferdraht der Spule ist mit Seide ummantelt. (FB)

Abb. 10-03-09: Wenn die Spulen nicht kurzgeschlossen sind, regen sie das Gitter an. Alternativ liegt daneben ein Abschlußwiderstand mit 100 000 Ohm. Ist dieser angeschlossen gibt es keine Anregung . (FB)

Abb. 10-03-10: Am Meßkreis sind die beobachteten Strukturen mit Marken ausgelegt. (FB)

Abb. 10-03-11: Gleiches Experiment mit Helmholtz-Spulen anderer Bauart. Der Kupferdraht ist mit Kunststoff ummantelt. (FB)

Abb. 10-03-12: Experiment mit Spulen, die durch einen Abschlußwiderstand gedämpft sind. (FB)

Beugungsmuster

Abb. 10-03-13: Beugungsmuster mit rotem Laserlicht. aus gitterbeugung.htm Abb. 02b: Der gleiche Laserstrahl fällt auf die "Rillenstruktur" einer CD und erzeugt ein Beugungsmuster.  (FB)

---

Beugung an 2 mm Schweißdrähten

Abb. 10-03-11-14:

Abb. 10-03-11-15:Wellenlänge liegt im Bereich von 4 bis 6 mm

Abb. 10-03-11-16: Die Wellenlänge liegt im Bereich von 4 mm

Abb. 10-03-11-17: Beobachtungen an auf Papier gedruckten Linien ähneln einem Beugungsmuster Es sind 3 Pt-Linien im Abstand von 15, 20 und 25 mm.  Abb. 10-03-07 Das Papier befindet sich zwischen den beiden Helmholtzspulen. Die Spulen sind unbedämpft. Der Schlitten bewegt sich nicht! Wenn die Spulen mit 1 MOhm  oder kleiner abgeschlossen sind, gibt es kein Muster. Offensichtlich ist die Spule ein Anreger des Streifenmusters. noch zu klären:  Gibt es das Muster auch ohne Spulen aber bei Bewegung? Für die Berechnung der Wellenlänge   wurde die Formel   n * lambda = d * sin (alpha) verwendet. n Index, d Abstand, alpha Winkel Verringert man den Abstand jeweils um 3 mm, dann liegen die ausgerechneten Wellenlängen für die drei Abstände nahezu übereinander.  ( bei schräg einfallende Wellen ist der effektive Abstand kleiner ? siehe Abb. 8b in gitterbeugung.htm ) Der horizontale Verlauf der Punkte im Bild und die Ähnlichkeit der Werte trotz unterschiedliche Abstände spricht für die Gültigkeit der Formel. Ergänzung: Mit einer anderen Helmholtzspule  (H-Spule-II) wurden die Messung bei Abstand = 25 mm wiederholt.  siehe Abb. 04-02-22 in konische-koerper.htm Die ermittelten Wellenlängen sind bei Anregung durch diese Spule etwas größer.  (FB)

Abb. 10-03-11-18: Beugung an einem Gitter aus 8 Spalten, Spaltbreite 20 mm, Öffnungsbreite 11 mm, Wellenlänge 3 mm (gerechnet nach Formel 10.48 im Dentröder Band 2) Die Intensität ist logarithmisch aufgetragen gegen den Beugungswinkel (FB)

---

10.4 Anregung von konischen Körpern und von Sonnenlicht, Beugung am Gitter

Abb. 10-04-01: Der Contur-Generator ist auf das Gitter gerichtet. Aus der Spitze des Generators kommt etwas heraus, das sich wie Wellen verhält. Denn es läßt sich ein Beugungsmuster beobachten.  konische-koerper-kurz.htm#02-02 (FB)

Abb. 10-04-02: Contur-Generator und auf Papier gedrucktes Gitter. Es entsteht ein "Beugungsmuster", aus dem sich eine Wellenlänge von rund 3 mm ermitteln läßt. (FB)

Abb. 10-04-03: Konische Körper. Auch hier entstehen Wellen, die zusammen mit dem Gitter ein "Beugungsmuster" erzeugen. (FB)

Abb. 10-04-04: LED-Taschenlampe. Auch hier entsteht ein "Beugungsmuster". Gitter mit dünnen schwarzen Strichen und breiten weißen Zwischenräumen. (FB)

Abb. 10-04-05: LED-Taschenlampe und Gitter mit breiten schwarzen Strichen. Breite (hell:dunkel) wie etwa (1:1).    Durchstrahlung (FB)

Abb. 10-04-06: gespiegeltes Sonnenlicht fällt auf das Streifengitter. Es entsteht in Reflexion ein Beugungsmuster. (FB)

Abb. 10-04-07: Streifengitter und gespiegeltes Sonnenlicht. Das direkte Sonnenlicht wird durch einen Karton auf dem Kistenstapel abgeschattet. (FB)

Abb. 10-04-08:Streifengitter und gespiegeltes Sonnenlicht. Es entsteht ein "Beugungsmuster" in Reflexion. (FB)

Abb. 10-04-09: verschiedene Gitter mit unterschiedlicher Gitterkonstante erzeugen unterschiedliche Beugungsmuster.  (FB)

Abb. 10-04-10: Gespiegeltes Sonnenlicht und Streifengitter, es gibt ein "Beugungsmuster" vor dem Gitter. Das reflektierte Licht zeigt in Richtung Süden.  (FB)

Abb. 10-04-11: Gespiegeltes Sonnenlicht und Streifengitter, das Beugungsmuster entsteht vor dem Gitter (in Reflexion) (FB)

Abb. 10-04-12: "Beugungsmuster" bei drei Gittern mit unterschiedlichem Linienabstand: 15 mm, 25 m und 30 mm. Unter der Annahme, daß es sich um Beugung von Wellen handelt, ergibt sich mit der Gleichung n * λ = d * sin(α) eine Wellenlänge λ zwischen 2 und 4 mm. d: Periode des Gitter, n: Beugungsordnung, α: Beugungswinkel (FB)

---

10.5 Batterien und Streifengitter

Abb. 10-05-01: Batterien in ausgeschalteter Taschenlampe. Die davon ausgehende "Strahlung" erzeugt beim Auftreffen auf das Streifengitter dahinter und davor ein "Beugungsmuster". (FB)

Abb. 10-05-02: Batterien in Reihe, Pluspol nach rechts. Die aus dem Pluspol herauskommende "Strahlung" erzeugt hinter und vor dem Streifengitter ein "Beugungsmuster". (FB)

Abb. 10-05-03: Batterien entgegengesetzt, Pluspole außen. Es gibt kaum spürbare "Strahlung" und daher auch kein "Beugungsmuster" vor und hinter dem Streifengitter. (FB)

Abb. 10-05-04: Batterien in Reihe,  "Beugungsmuster" vor und hinter dem Streifengitter ist schwächer als bei umgekehrter Polung. (FB)

---

10.6 Gespiegeltes Sonnenlicht

Abb. 10-06-01: Zaunpfahlkappe mit Hohlkugel, aus verzinktem Eisenblech. Im Gegensatz zu den pyramidenförmigen Zaunpfahlkappen gibt es hier keinen "Strahl", sondern eine in alle Richtunen reichende "Strahlung". (FB)

Abb. 10-06-02: Hohlkugel wird mit gespiegeltem Sonnenlicht angeregt. Dadurch sind die von der Kugel ausgehenden Strukturen intensiver.(FB)

Abb. 10-06-03: Contur-Generator wird mit gespiegeltem Sonnenlicht angeregt. (FB)

Abb. 10-06-04: Contur-Generator wird mit gespiegeltem Sonnenlicht angeregt. Dadurch werden die aus der Spitze des Generators herauskommenden Strukturen intensiver.  (FB)

Abb. 10-06-05: Glasspiegel (Haushalt) reflektiert Sonnenlicht auf die Hauswand.  (FB)

Abb. 10-06-06: Glasspiegel und heller Fleck auf der Hauswand. Links und rechts vom Lichtbündel gibt es ausgespaltene Strukturen (Beugungsmuster). Man findet sich auch noch hinter der Hauswand. (FB)

Abb. 10-06-07: Oberflächenspiegel für optische Geräte (FB)

Abb. 10-06-08: gespiegeltes Sonnenlicht auf der Hauswand. Im Inneren des Hauses lassen sich links und rechts von der Strahlachse aufgespaltene Strukturen beobachten (Beugungsmuster). (FB)

---

11 Auswertung bis Juni 2019

Bewegte Zylinder

Abb. 11-01: Messingzylinder 961g oszlliert. Die Struktur hat einen Öffnungswinkel von mehr als 90°. Nach jedem Hub wurde die Mitte der Struktur auf dem Rasen markiert. Die Mitte der Öffnung wandert vom Startwinkel weg, entweder CCW oder CW. Dabei bestimmt der Strom  (angegeben in pA) in den Helmholtz-Spulen Vorzeichen und Stärke der Änderung. Bei positivem Strom ist die Änderung  CW, bei negativem überwiegend CCW. Bei -700 pA ändert sich nichts. Für jeden Hub wurden linke und rechte Kante der Struktur markiert und anschließend mit Hilfe von einem Kompass der zugehörige Winkel am Meßkreis bestimmt. Als Mitte wurde der Mittelwert von beiden Werten genommen. (FB)

Abb. 11-02: Daten wie in vorheriger Abbildung, Messingzylinder 961g. Es ist jeweils die Richtung der Mitte des Öffnungswinkel dargestellt nach jedem Hub für unterschiedliche Spulenströme. Mitte1 nach Hub1, Mitte2 nach Hub2 usw. Je größer der Strom ist, umso mehr wandert die Richtung vom Startwinkel weg.  (FB)

Abb. 11-03: Wiederholung von Abb. 11-01 mit besseren Geräten. Messingzylinder 961g  Ausrichtung der Bewegung West-Ost. Hin- und Herbewegung mit 0,3 U/Minute, (etwa 90° an der Kurbel) Fahrweg des Pleuels und der Probe ca. 55 mm. Die Richtung der Mitte des Öffnungswinkels wandert bei jedem Hub entweder CCW oder CW weg vom Ausgangswinkel. Über einen extrem kleinen Gleichstrom in den Helmholtz-Spulen lassen sich Stärke und Vorzeichung der Winkeländerung beeinflussen.  Strom in pA, Strom mit positivem Vorzeichen bewirkt eine Drehung CW, mit negativem CCW. Fließt kein Strom gibt es eine schwache Drehung CCW. Mit  -670 pA läßt sich die "natürliche" Rotation kompensieren. Dann bleibt die Struktur bei jedem Hub ortsfest. Im Vergleich zum  Erdmagnetfeld von 40 µT ist das durch die Spule bei 3000 pA zusätzlich erzeugte Feld etwa um den Faktor von 400 Millionen  schwächer! (FB)

Abb. 11-04: Anregung in Ost-West-Richtung. Die beobachtete Struktur hat einen Öffnungswinkel von mehr als 90° (rotes Dreieck). Gezeichnet ist jeweils die zugehörige Sehne am Kreis. Bei jedem Hub verändert sie ihre Richtung. Das Dreieck zeigt schematisch die Situation nach dem ersten Hub an. Situation bei Strom von 0 pA durch die Helmholtz-Spule. Die Rotation ist CW. (FB)

Abb. 11-05: Anregung in Ost-West-Richtung. Bei 1000 pA Strom bleibt die Rotation CW, aber die Schritte pro Hub sind größer geworden. (FB)

Abb. 11-06: Anregung in Ost-West-Richtung. Bei -3000 pA ist die Rotation in umgekehrter Richtung, CCW. Die Schrittweite hat stark zugenommen. Je größer der Spulenstrom umso stärker ist die Winkeländerung pro Hub. Das Vorzeichen des Stromes gibt die Richtung für die Winkeländerung vor.  (FB)

Abb. 11-06a: Anregung geändert, nun in Nord-Süd-Richtung, Strom 0 pA,   auch hier ist die Rotation CW,     zum Vergleich mit Abb. 11-04 (FB)

Abb. 11-06b: Anregung in Nord-Süd-Richtung,   Wiederholung der Messung am 28.6.2019 Strom 0 pA,  zum Vergleich mit Abb. 11-04 , auch hier ist die Rotation CW,     Struktur oberhalb des "Äquators", der Halbebene durch den Probekörper (FB)

Abb. 11-06c: Anregung in Nord-Süd-Richtung,   Wiederholung der Messung am 28.6.2019 Strom 0 pA. Struktur unterhalb des "Äquators". Sie verhält sich spiegelbildlich zu der Struktur oberhalb davon. Die Rotation ist nun CCW    zum Vergleich mit Abb. 11-06b (FB)

Abb. 11-06d: Das gleiche Diagramm aber in gespiegelter Form. Damit sieht es sehr ähnlich aus wie die Darstellung in Abb. 11-06b. Offensichtlich verläuft die Rotation oberhalb des Äquators spiegelbildlich zu der Rotation unterhalb davon.   (FB)

Abb. 11-06e: Die Struktur rotiert nicht, wenn die Bewegung in einer Zwischenhimmelsrichtung erfolgt:   NordWest-SüdOst oder  SüdWest- NordOst (FB)

Abb. 11-06f: Die Himmelsrichtung der Bewegung hat Einfluß auf die Richtung der Rotation der Strukturen. Bei Bewegung in Nord-Süd-Richtung ist die Rotation oberhalb der Äquatorebene CW, unterhalb CCW oder umgekehrt. Dabei spielt die Materialeigenschaft eine Rolle. In den Zwischenhimmelsrichtungen verschwindet die Rotation und wechselt ihr Vorzeichen bei Bewegung in Ost-West-Richtung. Einen zusätzlichen Einfluß hat ein sehr kleiner Strom durch die Helmholtz-Spule. Positiver Strom erzeugt eine zusätzliche Rotation in Richtung CW und negativer in Richtung CCW. Das Richtungen im Diagramm gelten für den Messingzylinder 961g, wenn die Schrift nach oben zeigt. Zeigt sie nach unten, dann wechselt auch die Richtung der Rotation. (FB)

Abb. 11-07: Konische Körper aus Blei, Fahrbedingungen wie bei Messing 961g. Die Körper haben eine pyramidenförmige Spitze. Stellt man mehrere Körper übereinander, dann vergrößert sich dadurch die Winkelzunahme bei jedem Hub. Stellt man sie nebeneinander, dann bleibt die Winkelzunahme unverändert. Offensichtlich kommt aus den Pyramidenspitzen "etwas" heraus, daß den Effekt beeinflußt. (FB)

Abb. 11-08: Vorzeichen und Stärke der Richtungsänderung bei jedem Hub läßt sich durch einen Strom in der Helmholz-Spule beeinflussen. Viele der Proben hatten ohne Strom schon eine ständige Richtungsänderung. Mit Hilfe eines Gleichstroms in der Spule ließ sich diese so kompensieren, daß die Struktur sich nicht mehr änderte. Amorphes Material wie z.B. Gips benötigt keine Kompensation. Bei den meisten anderen läßt sich die Rotation durch Kompensation abstellen. Je nach Vorzeichen der Rotation benötigt man dafür Strom mit unterschiedlichem Vorzeichen und Stärke. Der Messingzylinder 961g ist aus gezogenem Material, d.h. er hat durch die Verformung eine innere Richtung bekommen. Zeigt nun die eine Seite des Zylinders nach oben, dann benötigt man negativen Strom, bei der anderen Seite positiven Strom. Konische Körper Blei und Aluminium verhalten sich komplementär. Daten für die Bewegungsrichtung West-Ost.  In Richtung Süd-Nord sind die Verhältnisse umgekehrt. In den beiden Zwischenhimmelsrichtungen gibt es keine "natürliche" Rotation bei allen Materialien. (FB)

Abb. 11-09: Länge der Struktur in Nord-Süd-Richtung. Bewegung (Hub) in Nord-Süd-Richtung. Der Anfang der Längenachse ist dort, wo der Körper bewegt wird. Antrieb mit Schrittmotor, Geschwindigkeit und Beschleunigung waren einstellbar. In Richtung des Hubes (Süd-Nord) wächst die Struktur in Achsenrichtung bei jedem Hub um einen bestimmten Betrag an. Aufgetragen ist die jeweilige Endposition beim Hub in Richtung Norden (FB)

Abb. 11-09a: Daten aus vorheriger Abbildung. Der Messingzylinder bewegt sich Süd-Nord. Die beobachtete Struktur liegt im Norden. Sie wächst bei jedem Hub in Richtung Norden an.

Abb. 11-09b: Daten aus Abb. 09.  Bei Süd-Nord-Anregung nimmt die Länge der Struktur in Richtung Norden zu und zwar am Anfang eines jedem Hubes in Richtung Norden. Dagegen ist bei der umgekehrten Bewegung (nach Süden) die Struktur nicht oder nur schwach ausgeprägt. Beschleunigungen 2,5; 10; 40; und 160 mm/s² Offensichtlich hat die Höhe der Beschleunigung einen entscheidenden Einfluß: Je größer die Beschleunigung umso größer ist die Zunahme pro Hub. (FB)

Abb. 11-10: Anwachsen der Struktur in Bewegungsrichtung (Süd-Nord), Position des äußeren Randes bei Geschwindigkeit von 240 mm/Minute und unterschiedlichen Beschleunigungen von 2,5 mm/² bis 160 mm/s². Die Grafik zeigt, daß das Anwachsen mit der Beschleunigung zunimmt.  (FB)

Abb. 11-11: Anwachsen der Struktur in Bewegungsrichtung (Süd-Nord), Position des äußeren Randes bei Beschleunigung 5 mm/s²  und unterschiedlichen Geschwindigkeiten. Bis auf die Kurve 240/5 sieht es so aus, als hätte die Geschwindigkeit keinen Einfluß auf das Anwachsen.  (bei 240/5 sind möglicherweise andere Bedingungen oder Meßfehler) (FB)

Abb. 11-12: Bei Messing 961 besteht der "Strahl" in Bewegungsrichtung (Süd-Nord) offensichtlich aus mehreren Elementen (hier sind es fünf: mittig und jeweils zwei seitlich), die sich symmetrisch um die Mittelachse verteilen. Sie sind indiziert mit -2, -1, 0, 1, 2       (Index bei Stromfluß jeweils um plus/minus 0.1 seitlich verschoben zur besseren Unterscheidung) Dieses Bündel läßt sich als Ganzes mit einem Strom in den Helmholtzspulen von z.B. +/-2.2 nA zu beiden Seiten schwenken. (FB)

Literatur:  b-literatur.htm

---

www.biosensor-physik.de

(c)  05.06.2018 -   10.03.2024 F.Balck