Die Natur des Lichtes!

Im Rahmen einer Exkursion zur Universität Siegen untersuchten die Schüler des LK Physik mit ihrem Lehrer Dr. Christoph Pfeifer die Eigenschaften von Licht.

Schülergruppe Eins der meist diskutierten Themen unter den Physikern ist das Wesen des Lichtes. Obwohl wir auch nach dem Versuch zum Compton-Effekt die Frage 'Was ist Licht?' nicht abschließend beantworten können, so haben uns die bei der Exkursion gewonnenen experimentellen Ergebnisse doch beeindruckt.

ComptonversuchUnter der Anleitung von Dr. Wolfgang Menn, der sein Abitur im Jahr 1983 am Friedrich-Flick-Gymnasium abgelegt hat, konnten wir gemeinsam den Versuch zum Compton-Effekt durchführen und auswerten. Die Versuchdurchführung gestaltete sich dabei sehr einfach, war jedoch aufgrund der hohen Energie des Lichtes gefährlich. Es handelte sich hierbei nämlich nicht um sichtbares Licht, sondern die um Röntgenstrahlung. Sie ist ihrem Wesen nach jedoch wie unser sichtbares Licht. Bei der Duchführung musste lediglich im Abstand von einigen Minuten ein Detektor - das ist in diesem Fall ein Nachweisgerät für Lichtteilchen (im Bild links unten, auf einer Holzleiste befestigt) - um einen Aluminiumstab gedreht werden. Die Versuchsauswertung war jedoch anspruchsvoll und wurde von uns mit Computerunterstützung durchgeführt.

Der Compton-Versuch zeigt, dass sich Licht bei der Wechselwirkung mit Elektronen (im Aluminiumstab) wie eine Strom kleinster Teilchen verhält. Die Physiker nennen diese Photonen.Die Photonen haben seltsame Eigenschaften, so haben sie keine Ruhemasse, d.h. sie wiegen nichts, und bewegen sich immer mit der unglaublichen Geschwindigkeit von 300000 km pro Sekunde. Sie brauchen also etwa eine Sekunde von der Erde zum Mond und etwa 8 Minuten bis zur Sonne.