Große Plasmakugel - lila (⌀ 20 cm)

Ungewöhnlich große Plasmakugel (⌀ 20 cm, 30 cm hoch) aus Glas, bei der die Blitze besonders hell und kräftig sind, siehe Video unten.

Ein wunderbares Physik-Gadget ist die Plasmakugel. Schaltet man die Lampe ein, entstehen in ihrem Innern zahllose Blitze, die dem Finger folgen, wenn man die Glassphäre berührt. Dieses Plasmakugel-Modell hat einen Durchmesser von etwa 20 Zentimetern. Das ist deutlich mehr als der Durchmesser der sonst im Handel erhältlichen Plasmabälle. Ferner kann man einen Audiomodus einstellen, bei dem die Plasmakugel auf Sound reagiert. Die Lieferung erfolgt inklusive eines 12-Volt Netzteils.

Wie funktioniert eine Plasmakugel?

Die Plasmakugel ist eine Erfindung des berühmten Physikers Nikola Tesla (1856 - 1943) und sie ist wahrscheinlich Plasma in seiner schönsten Form. Im Zentrum der Plasmakugel befindet sich eine Elektrode, umgeben von einem Glasbehälter mit einem reaktionsträgen Gas wie zum Beispiel Helium, Xenon, Argon, Krypton und Neon. In welcher Farbe die Blitze leuchten, hängt hauptsächlich davon ab, mit welchem Edelgas die Plasmakugel befüllt ist. Xenon sorgt zum Beispiel für ein violettfarbenes Leuchten, während für Argon die Leuchtfarbe Blau typisch ist, für Krypton die Leuchtfarbe Gelb-Grün und für Neon die Leuchtfarbe Rot-Orange.

Schaltet man die Plasmakugel ein, entsteht an der Elektrode im Innern eine hochfrequente Wechselspannung, so dass Elektronen von der Elektrode emittiert und durch ein elektromagnetisches Wechselfeld in Richtung Glas beschleunigt werden. Dabei erhalten sie so viel Energie, dass sie das Gas im Innern der Plasmakugel ionisieren. Als Ergebnis entstehen positiv geladene Ionen, umgeben von freien Elektronen. Ist dieser Prozess erst einmal in Gang gesetzt, kommt es zu einer Kettenreaktion, so dass rote und lilafarbene Blitze in Richtung Glas erkennbar werden.

Hält man seine Finger an die Plasmakugel, verändert man das elektromagnetische Feld, so dass die Blitze einen anderen Weg einschlagen.

Plasma wird häufig als der vierte Aggregatzustand bezeichnet, da die so zerlegte Materie viele neue Eigenschaften besitzt. Ein solches ionisiertes Gas ist zum Beispiel elektrisch leitfähig. Tatsächlich ist Plasma sogar viel häufiger anzutreffen als die Aggregatzustände fest, flüssig und gasförmig. Der Grund: Sterne bestehen überwiegend aus Plasma – und damit fast die gesamte sichtbare Materie im Universum.

Ein paar Informationen zum Gas in der Plasmakugel

In Plasmakugeln (Plasma-Lampen) befindet sich kein einzelnes Gas, sondern meist eine Mischung aus Edelgasen bei sehr niedrigem Druck. Argon, Neon und Stickstoff sind in vielen klassischen Plasmakugeln anzutreffen.

• Neon (Ne) → sorgt für die rötlich-orangefarbenen Leuchterscheinungen
• Argon (Ar) → verstärkt die violett-bläulichen Plasmafäden
• teils Spuren von Xenon (verstärkt blau-violette Töne)
• Stickstoff - wird bei manchen Modellen beigemischt, beeinflusst die Farbe aber kaum

Warum genau diese Gase?

• Edelgase reagieren chemisch kaum → langlebig & stabil
• Sie lassen sich leicht ionisieren (wichtig für Plasma)
• Sie erzeugen gut sichtbare Farben, wenn sie elektrisch angeregt werden

Physikalisch wichtig:

• In der Kugel herrscht Unterdruck
• Eine Hochspannungs-Wechselspannung ionisiert das Gas
• Dadurch entsteht Plasma → ein leitfähiger Zustand aus Ionen und Elektronen
• Die sichtbaren „Blitze“ sind Entladungskanäle, keine echten Blitze

Bitte beachten Sie, dass das Plasma bei geringer Beleuchtung besser zu erkennen ist.

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