Vorsicht, hell und heiß

Am Anfang dieses Projekts wurden uns zwei wissenschaftliche Mitarbeiter des Sonderforschungsbereiches vorgestellt, die wir noch nicht kannten: Herr Vetter und Herr Czotscher. Beide arbeiten im BIAS (Bremer Institut für angewandte Strahltechnik). Sie haben uns erklärt, dass sie mit Lasern arbeiten.

Wir haben darüber gesprochen, dass vor allem in Afrika sehr viele Menschen daran sterben, dass sie in ihren Hütten Feuer machen, um sich Essen zu kochen. Vor allem Babys sterben an Rauchvergiftung. Außerdem müssen die Menschen oft sehr weit gehen, um Feuerholz zu finden. Wir haben überlegt, wie sie ohne Feuer Essen kochen können. Man könnte zum Beispiel eine Pfanne / einen Topf auf einen schwarzen Stein stellen. Schwarz und dunkle Farben absorbieren Licht sehr viel stärker, als sie es reflektieren. Bei hellen Farben und weiß ist es gegenteilig. Wir (meine Tischgruppe) hatten die Idee, eine Schüssel mit Alufolie oder Spiegeln so auszukleiden, dass das einfallende Sonnenlicht auf einen Punkt gebündelt wird. Dadurch wird es an diesem Punkt sehr heiß. Man könnte beispielsweise Wasser oder sein Essen damit erhitzen. Die Idee war richtig – so etwas heißt Parabolsonnenkocher und war unser nächstes Thema.

Spiegelfolie für den Sonnenkocher
Spiegelfolie für den Sonnenkocher

Wir haben Begriffe wie Reflektion, Absorption, Transmission und Aerosole kennengelernt. Wir sollten jetzt einen eigenen Kocher bauen, damit wir selbst herausfinden können, dass es dort sehr heiß wird. Wir haben 2½ Stunden gebaut, und schließlich war er fertig: der selbstgebaute Parabolspiegelsonnenkocher.

Der Sonnenkocher von Tims Gruppe ist fast fertig
Der Sonnenkocher von Tims Gruppe ist fast fertig

 

Zum Testen haben wir ein Schokoladenstäbchen in unsere Kocher gestellt und den Kocher mit einer Wärmelampe angestrahlt. Alle 30 Sekunden haben wir die Temperatur gemessen. Jede der sieben Arbeitsgruppen hatte einen Kocher gebaut, die Kontrollgruppe aber hatte statt Alufolie schwarze Pappe verwendet. Deswegen hatten wir vollkommen unterschiedliche Ergebnisse: eine Gruppe hatte Temperaturen bis 54°C, eine andere (die Kontrollgruppe) hatte nur 23°C erreicht.

Vor dem Bau der Kocher hatten wir noch die Arten und Wellenlängen des Lichts besprochen: Gammastrahlung, UV-Strahlung, Röntgenstrahlung, Wärmestrahlung und weitere.

Nach den Versuchen waren wir in der Uni, wo wir uns mit Herrn Vetter und Herrn Czotscher in einem Konferenzraum trafen. Wir haben die Wellenlängen und Arten des Lichts wiederholt und eine Sicherheitseinweisung erhalten. Es ging um Laser, die sehr stark sind, und dass wir nicht in den Raum dürften, wenn ein Laser eingeschaltet sei. Würden wir in so einen Strahl schauen, wäre unser Auge sofort schwer geschädigt. Wir haben erklärt bekommen, was wir tun müssen, wenn ein Feuer ausbricht, und was wir tun können, damit es nicht ausbricht.

Kurze Pause, bevor das BIAS besichtigt wird
Kurze Pause, bevor das BIAS besichtigt wird

Anschließend sind wir in drei Gruppen versetzt zu drei Stationen gegangen. Bei der ersten haben wir mit dem Druck eines Lasers in eine 50µm dicke Metallfolie geschossen. Danach sah die Folie aus wie eine Pillenpackung. Bei der nächsten Station haben wir verschiedene Metalle mit der Hitze eines Lasers vermischt. Leider konnten wir dies nur auf Video Aufnahmen sehen, doch meine Gruppe hatte Glück: eine Studentin hat im Nebenraum Metalle geschmolzen, und wir konnten dies live über Video beobachten. An der dritten Station haben wir überlegt, wie man mit einem einzigen Laser verschiedene Farben in Metall lasern kann – das nennt sich umstrukturieren. Ich hatte die Idee, Spiegel zu krümmen. Das Licht enthält ja alle Farben, und durch die Krümmung verschiedener Spiegel könnte man sie vielleicht herausbekommen. Das war richtig !  Dann waren wir dabei, als ein Laser das Logo des SFB1232 in ein Metallplättchen gelasert hat.

Das Logo des SFB frisch gelasert ;)
Das Logo des SFB frisch gelasert 😉

Das Lasern dauerte etwas länger,  in dieser Zeit wurde ein schon fertig gelaserter Schmetterling von der vorherigen Gruppe herumgegeben. Danach gingen wir wieder in den Versammlungsraum. In der Klasse haben wir besprochen, was uns am besten gefallen hat. Anschließen haben wir eine kleine Überraschung bekommen – einen Stift vom BIAS und einen kleinen magnetischen gelaserten Schmetterling.

 

Bildquellen

  • Spiegelfolie für den Sonnenkocher: SFB 1232 / Claudia Sobich
  • Der Sonnenkocher von Tims Gruppe ist fast fertig: SFB 1232 / Claudia Sobich
  • Kurze Pause, bevor das BIAS besichtigt wird: SFB 1232 / Claudia Sobich
  • Das Logo des SFB frisch gelasert ;): SFB 1232 / Tim
  • Tim trägt Ergebnisse seiner Gruppe an der Tafel vor: SFB 1232 / Claudia Sobich

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