Feuer und Flamme für die Spektroskopie

Von der Sonne bis zum Handydisplay – in ihrer mit Experimenten gespickten Weihnachtsvorlesung, die Corona-bedingt als YouTube-Video gehalten wurde, führten Prof. Dr. Uwe Karst und Michael Holtkamp vom Institut für Anorganische und Analytische Chemie die Zuschauenden auf eine Reise in die Welt des Lichts.
Warum sind Glühbirnen so ineffizient und was macht moderne Leuchtmittel wie LEDs (Leuchtdioden) so viel effizienter? Den Grund erläuterten sie nicht nur, sondern zeigten die Emissionen der LEDs auch noch anschaulich anhand spektrometrischer Messungen. Im Ergebnis konnte man deutlich das kontinuierliche Spektrum der Glühbirne sehen, welches sich weit in den Bereich der Wärmestrahlung erstreckt. LEDs im Gegenzug liefern jeweils nur Licht der gewünschten Farben im sichtbaren Bereich.
Rund um verschiedene optische Phänomene ging es dann im weiteren Verlauf der Vorlesung. Anhand von Knicklichtern erklärte Uwe Karst das Phänomen der Chemilumineszenz, bei der chemische Stoffe Licht abgeben, jedoch in der Wärmebildkamera unsichtbar sind. Daher spricht man hierbei auch von „kaltem Leuchten“.
Der Brückenschlag vom Feuerwerk zur Spektroskopie erfolgte über die Atomemission, bei der chemische Elemente bei hohen Temperaturen angeregt werden, und anschließend je nach Atomart Licht einer bestimmten Farbe ausstrahlen. So erzeugt Natrium eine kräftig gelb gefärbte Flamme, grünes Licht wird durch das Erhitzen von Barium erzeugt und verschiedene Rottöne werden durch das Erhitzen von Strontium und Lithium erzeugt. In der Spektrometrie kann dieser Effekt für den Nachweis von bereits geringen Mengen verschiedener Metalle genutzt werden.
Weiter ging es mit dem Phänomen der Fluoreszenz. Hierbei wird ultraviolettes, nicht sichtbares Licht durch die Wechselwirkung mit chemischen Stoffen in sichtbares Licht umgewandelt. Dieser Effekt ist im Alltag von „optischen Aufhellern“ in Waschmitteln bekannt, welche die Kleidung strahlend weiß erscheinen lassen.
Den Abschluss bildeten ein musikalisches Feuerwerk auf dem Schlagzeug und ein leuchtender Weihnachtsgruß auf dem Dach des Instituts.
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