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Das Foucaultsche Pendel der
Bergischen Universität Wuppertal

Die Lichtband-Anzeige

Ein vollständige (scheinbare) Drehung der Pendelebene dauert in Wuppertal 30 Stunden und 40 Minuten, sie ist also bei kurzer Beobachtung nicht sichtbar. Um sie dennoch für den Beobachter innerhalb weniger Minuten sichtbar zu machen und auch die Bewegung im Laufe eines Tages zu dokumentieren, ist unter dem Pendel in einer rund 500 x 500 Millimeter großen Aluminiumplatte ein Kreis von 360 roten Lämpchen (3 mm große Leuchtdioden) angeordnet. Der Kreis hat einen Durchmesser von 440 Millimetern, die Lämpchen teilen ihn also in 1-Grad-Schritten.

In einem weiteren Kreis von 300 mm Durchmesser befinden sich 360 Lichtsensoren (1,8 mm große Phototransistoren). Jedesmal, wenn die Pendelkugel über einen dieser Sensoren schwingt und ihn durch die eingebaute Lichtquelle beleuchtet, schaltet dieser das ihm zugeordnete Lämpchen dauerhaft ein. Mit der (scheinbaren) Drehung der Pendelebene werden nacheinander die benachbarten Sensoren und Lämpchen aktiviert, es entsteht ein rotes Lichtband, das den Fortschritt der (scheinbaren) Drehung dokumentiert. Aus einer Umdrehung (360 Grad) in 30,66 Stunden folgt ein Fortschritt um 1 Grad in rund 5 Minuten. Alle 5 Minuten leuchtet also ein weiteres Lämpchen auf, ein Effekt den auch der ungeduldige Beobachter wahrnehmen kann, weil neben den Lämpchen Skalenmarkierungen angebracht sind.

Die Pendelkugel über der Skalenplatte.
Nach 9 Stunden hat sich die Erde relativ zur
Schwingungsebene des Pendels um etwa 105 Grad gedreht.
Vergrößertes Foto hier

So baut sich im Laufe von 24 Stunden etwa ein Dreiviertelkreis (genau: 281 Grad) auf. Immer um Mitternacht wird durch eine Schaltuhr das Lichtband bis auf das letzte Lämpchen gelöscht. Von dem verbleibenden Lämpchen aus wird am folgenden Tag ein neuer Dreiviertelkreis aufgebaut.

Kurz nach
Mitternacht
6 Uhr
12 Uhr
18 Uhr
Kurz vor
Mitternacht

Das Lichtband wird zusätzlich im Sekundentakt von einer weiteren Elektronik abgefragt, sein Anfangs- und Endwinkel wird über eine serielle Schnittstelle zu einem Computer übertragen. Dadurch kann die Bewegung des Pendels in 1-Grad-Schritten dokumentiert und ausgewertet werden.

Durch eine entsprechende elektrische Verschaltung kann nur das Lämpchen zusätzlich aufleuchten, dessen Vorgänger bereits leuchtet. Dadurch wird verhindert, daß sich auf beiden Seiten der Pendelschwingung ein Lichtband aufbaut.

Sollte durch einen technischen Fehler (z.B. Stromausfall) einmal das gesamte Lichtband gelöscht werden, würde dies zunächst verhindern, daß sich ein Lichtband aufbauen kann. Eine Automatik aktiviert für diesen Fall alle Sensoren eines Halbkreises und ermöglicht auf dieser Seite den Aufbau eines neuen Lichtbandes.

Fotos der Elektronik

Die Beschriftung - Die elektrische Anregung - Die Mechanik

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P. Kind
Letzte Änderung: 24.10.2000