Präsentation zur Projektphase „Frühjahr 2006“ Farben und Farbstoffe Präsentation zur Projektphase „Frühjahr 2006“

Einleitung Es gibt verschiedene Arten von Farben und Farbstoffen „normale“ Farben grelle Farben nachleuchtende Farben leuchtende Farben

??? Einleitung Zentrale Fragen: Wie kommen Farben zu Stande? Warum leuchten bestimmte Farbstoffe? ???

Einleitung Gliederung Wie kommen Farben zu Stande? Was ist Licht? Was sind Farben? Warum leuchten bestimmte Farbstoffe? Fluoreszenz Phosphoreszenz Bio- und Chemolumineszenz

1. Was ist Licht? Licht ist elektromagnetische Strahlung Es gibt einen sichtbaren und nicht sichtbaren Bereich des Lichts Die Wellenlänge bestimmt die Farbe des Lichts Weißes Licht besteht aus allen Farben

1. Was ist Licht? Wellenlänge des sichtbaren Bereichs: 380 nm bis 780 nm 1 nm = 0,000001 mm

1. Was ist Licht? Spektrum des Lichts Ultraviolette Infrarot

2. Was sind Farben? Ein Stoff absorbiert Photonen (= Lichtpaket) bestimmter Wellenlänge Der nicht absorbierte Teil ist ausschlaggebend für den Farbeindruck des Stoffes

2. Was sind Farben? Komplementär-farben Farbkreis

10 konjugierte Doppelbindungen 2. Was sind Farben? Die Wellenlänge des absorbierten Lichts wird durch die Molekülstruktur bestimmt 10 konjugierte Doppelbindungen Einfachbindung Doppelbindung

1. Fluoreszenz Fluoreszenz: Farbe eines Stoffes erscheint um einiges greller als normale Farben

1. Fluoreszenz Farbstoffe können: Licht absorbieren (= empfangen) Licht emittieren (= aussenden) Farbstoffe absorbieren einen ganz bestimmten Teil des Lichts

Grüne Photonen werden absorbiert 1. Fluoreszenz Stoff Grüne Photonen werden absorbiert Der Stoff ist Magenta

1. Fluoreszenz GS ES Erregter Zustand Energiedifferenz Grundzustand Elektronenpaar

1. Fluoreszenz Rotes Photon Grünes Photon Angeregtes Elektron Energie-niveaus Rotes Photon GS ES Absorption Relaxation Emission Grünes Photon Grundzustand

1. Fluoreszenz Fluoreszenz Grünes Photon UV - Photon GS ES Absorption Relaxation Emission Grünes Photon UV - Photon

1. Fluoreszenz Der Vorgang dauert wenige billionstel Sekunden Fluoreszenz: nicht-sichtbares Licht wird absorbiert und sichtbares Licht wird emittiert

2. Phosphoreszenz Phosphoreszenz: Nachleuchten eines Stoffes

2. Phosphoreszenz Photon Elektron mit umgekehrten Spin ES Absorption GS ES Absorption Relaxation (mit Spinumkehr) Emission (stark erschwert) Photon

2. Phosphoreszenz Elektron verbleibt lange Zeit im angeregten Zustand => Emission wird verzögert

3. Bio- und Chemolumineszenz Lumineszenz: ein Stoff leuchtet, wenn er angeregt wird Erregung erfolgt durch chemische Reaktionen

3. Bio- und Chemolumineszenz Chemische Reaktion führt zu farbigem Leuchten 1. Rodamin → Rot-Rosa 2. Eosingelb → Orange 3. Amaranth → Blau 4. Chinolingelb → Innen grün, außen gelb 5. Eosingelb+Luminol → Orange 6. Fluorescein+Amaranth +Luminol → Erst rot, dann gelb

3. Bio- und Chemolumineszenz Viele Lebewesen verwenden dieses Prinzip des kalten Leuchtens um: Feinde zu vertreiben Einen Partner zu finden Beute anzulocken Sich zu tarnen

Lebewesen aus der Tiefsee

3. Bio- und Chemolumineszenz Effizienz: 90% der freiwerdenden Energie in Licht, 10% in Wärme Katalysator Bsp.: Leuchtkrebse Luciferin + Wasser blaues Leuchten Luciferase Farbstoff

Literarische Angaben Internet: Hector-Seminar: Sonstiges: Wikipedia Google Bilder Hector-Seminar: Arbeitsblätter Projektleiter Sonstiges: Film: „Deep Blue“