Spinthariskop

Ernest Rutherford bestimmte bei seinem berühmten Streuversuch (https://stoppi-homemade-physics.de/rutherford-streuexperiment/) die Zählrate der durch die Goldfolie abgelenkten Alphateilchen mit einem Zinksulfidschirm. Treffen Alphateilchen auf diesen Schirm, so erzeugen sie sehr schwache Lichtblitze. Man nennt dies auch Szintillation. Ähnliches geschieht auch beim Szintillator in einer Gammastrahlensonde (https://stoppi-homemade-physics.de/gammaspektroskopie/).

Ein kleines auf der Szintillation beruhendes Messgerät zum Nachweis von Alphastrahlen nennt man Spinthariskop. Es lässt sich zum Beispiel sehr einfach mit einem Mikroskopokular und einem Zinksulfid-Szintillator, konkret ZnS(Ag), umsetzen. Den Szintillator erhält man für rund 6 Euro auf ebay.com.

Wie adaptiert man nun das Okular für das Spinthariskop. Nun, man muss lediglich das Zinksulfid in die Brennebene des Okulars bringen. Gegebenenfalls muss hier noch ein Träger gebastelt werden. Befindet sich der Szintillator in der Brennebene des Okulars, so kann das Auge sehr entspannt (das Bild befindet sich ja dann im Unendlichen) die Lichtblitze beobachten.

Als radioaktive Strahlungsquelle benötigt man noch einen Alphastrahler. Ich verwende konkret Americium-241 mit einer Aktivität von rund 1 µCi (= 37 000 Zerfälle/sek). Die Halbwertszeit von Am-241 beträgt 432,2 Jahre.

Für das Experiment legt man nun den Alphastrahler auf einen Tisch und postiert das Spinthariskop genau darüber. In einem total abgedunkelten Raum und nach einiger Zeit des Wartens aufgrund der Dunkeladaption des Auges sieht man dann durch das Okular blickend viele, sehr schwache Lichtblitze. Auf diese Weise hat eben wie Eingangs erwähnt Ernest Rutherford die Zählraten der abgelenkten Alphateilchen bestimmt.

Man kann diese Lichtblitze auch dadurch sichtbar machen, indem man den Szintillator + Alphastrahler mit einer Digitalkamera über mehrere Sekunden Belichtungszeit aufnimmt. Dann sieht man auf dem Bild ein schwaches, bläuliches Leuchten.