5. Zweiter Versuchsdurchgang
Nach meinen Ergebnissen im ersten Versuchsdurchgang schien es mir erforderlich,
eine zweite Versuchsreihe durchzuführen, die bestätigt, dass
sich der Kristall im rhombischen Zustand anders verhält als im monoklinen.
Um das Problem mit der Richtung der Probekörper in den Griff zu bekommen,
habe ich dieses Mal nicht meine Selbstgeschnittenen Kristallquader verwendet,
sondern einen naturgewachsenen Kristall. Der natürliche Seignettesalzkristall
hat die Eigenschaft, dass er zwei parallele Flächen senkrecht zur
Z-Richtung ausbildet (vgl. Abbildung 24), ich konnte also problemlos Druck
auf die Az-Flächen ausüben. Für
den Seignettesalzkristall im monoklinen System ist dann folgende Gleichung,
die sich aus der Gleichung [o] ergibt, relevant:
[p] Qz
= d33 Fzz (longitudinaler
Piezoeffekt)
Die zweite Versuchsreihe habe ich nicht wie die erste in der Schule durchgeführt,
sondern Zuhause. Für die Spannungsmessung habe ich statt dem Oszilloskop,
das digitales Messgerät verwendet. Dies war in diesem Fall nicht weiter
schlimm, da die Belastung durch Elektrosmog in meinem Zimmer weit weniger war
als im Physikvorbereitungsraum in der Schule.
Bild 30: Hebel wird mit Gewicht belastet
5.1 Versuchsverlauf
Im Versuchsverlauf, habe ich den Kristall erwärmt. Ich wollte erreichen,
dass er vom monoklinen zum rhombischen Kristallsystem wechselt. Die genaue Temperatur
des Kristalls habe ich nicht bestimmt, da dies sowieso nur an der Oberfläche
des Kristalls möglich gewesen wäre und deshalb keinen Sinn gemacht
hätte. Die Spannung wurde jeweils an den beiden gegenüberliegenden
Az-Flächen abgegriffen.
5.2. Versuchsergebnisse und ihre Deutung
Ich habe festgestellt, dass die Spannung bei steigender Erwärmung des Kristalls
immer mehr abgenommen hat, bis schließlich gar keine mehr festzustellen
war. Bei einer stetigen Abkühlung des Kristalls auf Raumtemperatur ist
der Wert der gemessenen Spannung jeweils gestiegen. Diese Ergebnisse bestätigen,
dass sich der Kristall im rhombischen Zustand anders verhält als im monoklinen.
Es besteht nun kein Widerspruch mehr zu den Gleichungen [i], [j], [k] und [l],
auch die Gleichung [p] wird durch meine Versuchsergebnisse bestätigt.
Um [i], [j], [k], [l], [m], [n] und [o] vollständig zu beweisen,
wäre es nötig gewesen Probekörper, die mit denen in Abbildung
24 identisch sind, herauszu-schneiden, dies war allerdings aufgrund meiner
beschränkten Mittel nicht möglich.
|