Kinder-Uni Stuttgart Licht aus Kristallen

Michael Jetter  zeigt den „Studenten“ das Licht aus Kristallen. Foto: Lichtgut/Achim Zweygarth
Michael Jetter zeigt den „Studenten“ das Licht aus Kristallen. Foto: Lichtgut/Achim Zweygarth

Michael Jetter von der Uni Stuttgart begeistert die Nachwuchsstudenten mit vielen Experimenten. Der Physiker vom Institut für Halbleiteroptik und Funktionelle Grenzflächen nahm seine Zuhörer mit auf eine Zeitreise durch die Welt des Lichts.

Wissenschaft: Tanja Volz (vz)
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Stuttgart - Am Ende einer Vorlesung wird im Hörsaal nicht geklatscht, sondern geklopft. Das wissen auch die Nachwuchsstudenten der Kinder-Uni. Am Ende der Vorlesung von Michael Jetter glich der Hörsaal eher einem Livekonzert: Es wurde nicht nur heftig geklopft, mit Jubel und lautem Pfeifen zeigten die Kinder ihre Begeisterung. Der Physiker vom Institut für Halbleiteroptik und Funktionelle Grenzflächen der Uni Stuttgart nahm seine Zuhörer mit auf eine Zeitreise durch die Welt des Lichts mit wenig Theorie und dafür umso mehr beeindruckenden physikalischen Experimenten. „LED und Laser – besonderes Licht aus Kristallen“ war das Thema seiner Vorlesung auf dem Vaihinger Campus.

Da war zunächst die Kerze, die etwas Licht ins Dunkel der Hütten der Menschen vergangener Zeiten und in den stockdunklen Hörsaal der Uni Stuttgart brachte. Mit Entwicklung der Elektrizität wurde es sehr viel heller in der Welt, zunächst in einem hellen Gelbton. Doch wie entsteht das bunte Licht, etwa einer Leuchtreklame? Weil man bunte Flächen vor das gelbe Licht klebt, antwortet einer der Nachwuchsstudenten auf Jetters Frage. Stimmt, doch es geht auch anders, gewissermaßen direkt im Licht. Assistent Ulrich zeigt, wie: In die blaue Flamme eines Bunsenbrenners spritzt er einen Sprühnebel mit verschiedenen Kristallen. Die Flamme wird rot, orange oder gelb. Licht aus Kristallen leucht demnach in verschiedenen Farben.

Ein Atom besteht aus einem Kern und Elektronen

„In einem Kristall sind winzige Teile, die Atome, wie in einem Gitter angeordnet“, erklärt Jetter. Ein Atom besteht aus einem Kern und Elektronen, die in Bahnen um den Kern kreisen. Mit Energie, etwa Licht oder Strom, kann man diese Elektronen auf eine weiter außen liegende Bahn schieben. Jetter zeigt dies mit zwei Luftballons: Auf dem einen haften kleine Schnipsel, mit dem anderen holt sich Jetter Energie von den Haaren der Nachwuchsstudenten – so lässt sich ein Luftballon elektrisch aufladen. Und damit werden die Schnipsel angezogen und springen in die Höhe.

Elektronen in einer höheren Hülle haben also mehr Energie. Wenn sie wieder in ihre alte Hülle zurückfallen, geben sie diese wieder ab – in Form eines Lichtteilchens, eines Photons. Werden immer mehr Teilchen angeregt, werden immer mehr Lichtteilchen frei. Diese Photonen kann man bündeln, so dass ein einziger Lichtstrahl nur in eine Richtung strahlt: der Laserstrahl. Dieser streut also weder nach rechts noch nach links, weder nach oben noch nach unten. So unterscheidet sich Laserlicht deutlich von dem Licht einer Glühbirne oder LED-Lampe.

CD- oder DVD-Laufwerke nutzen Laserstrahlen

Laserstrahlen sind aus dem Alltag mittlerweile nicht mehr wegzudenken, auch wenn man sie nicht sieht. CD- oder DVD-Laufwerke nutzen Laserstrahlen, ebenso wie der Scanner an der Supermarktkasse. „Man kann mit Lasern auch Infos übertragen“, erklärte Jetter. So braucht beispielsweise jeder gute Spion oder Detektiv einen Laser, wenn er jemanden abhören möchte. Der Physiker zeigt, dass dies funktioniert: In einem kleinen Häuschen spielt hinter den Wänden Musik. Nichts ist zu hören im Hörsaal. Jetter richtet den Laserstrahl auf das Fenster und die Musikdaten werden übertragen. Im Hörsaal ist die Musik zu hören. Unterbricht Jetter den Strahl, wird es wieder still.

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