Präsentation zur Projektphase „Frühjahr 2006“

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

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

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

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

5 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

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

7 1. Was ist Licht? Spektrum des Lichts Ultraviolette Infrarot

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

9 2. Was sind Farben? Komplementär-farben Farbkreis

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

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

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

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

14 1. Fluoreszenz GS ES Erregter Zustand Energiedifferenz Grundzustand
Elektronenpaar

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

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

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

18 2. Phosphoreszenz Phosphoreszenz: Nachleuchten eines Stoffes

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

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

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

22 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

23 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

24 Lebewesen aus der Tiefsee

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

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