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Achte Klassen experimentieren mit Licht und Farbstoffen
Kategorie: Physik, MINT
Klassen des 8. Jahrgangs besuchen zur Zeit das coolMINT-Schülerlabor des HNF, um mit Licht und Farbe zu experimentieren.
Die Fotos zeigen Schüler der Klasse 8e. Die Schüler zerlegten mittels Prismen und optischen Gittern weißes Licht in die Regenbogenfarben (violett, blau, grün, gelb, orange, rot) des sichtbaren Spektrums, nahmen mit einem Spektrometer die Spektren einer Kerze, einer Glühlampe, einer Energiesparlampe und einer LED-Lampe auf und verglichen diese. Dabei stellten Sie fest, dass die Kerze und die Glühlampe im Gegensatz zu LED und Energiesparlampe im roten und infraroten Teil des Spektrums große Anteile haben. Infrarot schließt sich bei Wellenlängen größer 750 nm an die Farbe Rot an, wird vom Menschen aber nicht mehr gesehen, sondern nur als Wärmestrahlung wahrgenommen. Damit lässt sich begründen, warum Glühlampen und Kerzen mit ihrem hohen Rot- und Infrarotanteil zwar ein von uns psychologisch als „warm“ empfundenes Licht aussenden, aber ziemliche Energieverschwender sind, wenn es nur darum geht, einen Raum zu erleuchten.
Die Schüler schossen Fotos mit 3D-Kameras und informierten sich über die Prinzipien der Stereoskopie, mit deren Hilfe man aus überlagerten 2D-Bildern räumliche Bildeindrücke hervorrufen kann.
Das beliebte Schulexperiment mit Rotkohlsaft, der bei verschiedenen pH-Werten unterschiedlichste Farben annehmen kann, wurde zum Ausgangspunkt genommen, um die jeweiligen Spektren des Rotkohlfarbstoffs zu analysieren und zu vergleichen. Ein grüner Farbstoff absorbiert („schluckt“) z. B. Strahlung vor allem im Rot-, Orange- und Blau-Bereich; das nicht absorbierte Licht, die sog. Komplementärfarbe zu den absorbierten Anteilen, wird von den Molekülen reflektiert, gestreut oder einfach „durchgelassen“ (transmittiert) und ruft dann den Farbeindruck „grün“ hervor. Wir sehen bei Farbstoffen also immer den Teil des weißen Lichts, der nicht vom Farbstoffmolekül in andere Energieformen (Bewegungs- oder elektronische Energie) umgewandelt wurde.
Weitere Experimente behandelten den Aufbau eines Mikroskops sowie den Aufbau und die Funktion des Auges.
Text und Bilder: Hr. Dr. Eckel