Bei Licht betrachtet: Von den physikalischen Grundlagen des Lichts bis zu Anwendungen in der Physik, Chemie, Biologie und Medizin

2018 Fachkurs PHYSIK (Oberstufe)

Licht ist nur ein kleiner Ausschnitt aus dem großen Bereich der elektromagnetischen Wellen, die wir von Radiowellen über Mikrowellen und optischer Strahlung bis zu Röntgen- und Gammastrahlen nutzen. Die physikalische Beschreibung ist dieselbe: elektromagnetische Wellen oder Lichtteilchen „Photonen“, die sich mit hoher Geschwindigkeit ausbreiten. Die Wechselwirkung mit Materie hängt von der Energie der Photonen ab: Während Röntgen- oder Gammastrahlung chemische Bindungen „knacken“ kann und damit Materie zerstört, wird Infrarotstrahlung als „Wärme“ empfunden und sichtbares Licht in allen möglichen Formen ist für das Leben unerlässlich.

Sichtbares Licht nutzen wir im Alltag zur Beleuchtung, ultraviolettes Licht wird zur Entkeimung von Trinkwasser oder im Sonnenstudio verwendet, Infrarotlicht nutzen wir z. B. als Wärmestrahlung und für die Analytik, und Röntgenstrahlung in der Medizin oder in der Forschung.

Wir befassen uns im Kurs mit den Grundlagen elektromagnetischer Wellen, ihrer Erzeugung, ihrer Ausbreitung und ihrer Wechselwirkung mit Materie sowie ihrer Detektion. Mit einem Röntgengerät untersuchen wir die unterschiedliche Schwächung von Röntgenstrahlung durch Materie. Mit einigen optischen Geräten bauen wir ein Spektralphotometer für den sichtbaren Spektralbereich, mit dem wir Alltagsmaterialien wie beispielsweise Lebensmittel, Kosmetika, Bestandteile von Pflanzen untersuchen können.

Kursleitung

  • Dr. Wolf Aßmus, Professor für Physik an der Goethe-Universität Frankfurt am Main
  • Dr. Werner Mäntele, Professor für Biophysik an der Goethe-Universität Frankfurt am Main

Veröffentlicht im Oktober 2017 in Kurse von ; zuletzt geändert: 5. November 2019
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