Stern-Gerlach-Versuch

In der Nacht vom 07. auf den 08. Februar 1922 wurde im Gebäude des Physikalischen Vereins durch ein bahnbrechendes Experiment von Otto Stern und Walther Gerlach der Elektronenspin entdeckt.

Der Elektronenspin kann anschaulich als Rotation der Elektronen um ihre eigene Rotationsachse verstanden werden und ist eine von insgesamt nur vier Quantenzahlen eines Elektrons im Atom.

Er ist unter Anderem die Ursache des Magnetismus im täglichen Leben und findet vielerlei Anwendung, von der Spektroskopie irdischer oder extraterrestrischer Lichtquellen bis hin zur Erzeugung von Materiezuständen, die für die Produktion von Laserlicht genutzt werden.

Dabei wollten die beiden Forscher mit ihrem Experiment eigentlich die Quantisierung der Ausrichtung der Elektronenbahnen nachweisen. Sie erhielten in dem von ihnen durchgeführten Experiment jedoch ein völlig unerwartetes Ergebnis, welches erst wenige Jahre später durch die Einführung des Elektronenspins erklärt werden konnte. Der von Stern und Gerlach im Experiment erzeugte Elektronenstrahl wurde dabei in einem Magnetfeld in zwei Strahlen aufgeteilt, welche auf die beiden im Strahl vorkommenden, möglichen Drehrichtungen des Spins, heute gerne als "Up" and „Down" bezeichnet, zurückgingen.

Dieses epochale Experiment gehört damit zu den wichtigsten Experimenten der Physik im 20. Jahrhundert und hat die Grundlagen für die moderne Quantenphysik gelegt mit vielen daraus folgenden Entdeckungen von z. B. Kernspinverfahren, hoch präziser Zeitmessung (Atomuhren), dem Maser und Laser sowie vielem anderen mehr.

An das Experiment und die Entdecker Otto Stern und Walther Gerlach erinnert heute eine Tafel am Gebäude des Vereins. 100 Jahre nach der erfolgreichen Durchführung würdigen die Deutsche Physikalische Gesellschaft und der Physikalische Verein dieses bedeutende Experiment mit einer Festveranstaltung in der Frankfurter Paulskirche, bei der auch Sie dabei sein können. Die Daten für den Videolivestream finden Sie in Kürze hier.

 

Link zur Pressemitteilung

Link zur Videoübertragung

Bericht über die Festveranstaltung in der FAZ

Link zu einem Beitrag in Scinexx

Bericht über Walther Gerlach

Bericht aus der Welt

Bericht der Stadt Frankfurt

Bericht der Goethe-Uni

Bericht im UniReport