Arbeitsblatt: MINT-Teaser Unsichtbar

Unsichtbar – nicht sichtbar MINT Auch wenn wir mit schwarzer Kleidung modisch nichts falsch machen können, so «unsichtbar» macht sie im Strassenverkehr – vor allem in dieser Jahreszeit und – noch schlimmer – bei Regen und Nebel. Die Grafik zeigt: Menschen in dunkler Kleidung sind am Abend nur 25 Meter weit für Autofahrer sichtbar. Wer helle Kleidung trägt, macht sich immerhin aus 40 Metern Entfernung sichtbar. Am sichtbarsten sind Fussgänger dann, wenn sie reflektierende oder leuchtende Elemente an der Kleidung, wie Leuchtbänder, reflektierende Streifen oder LED-Lichter, tragen. Damit steigt die Sichtbarkeit im Strassenverkehr gegenüber dunkler Kleidung um mehr als das Fünffache. 1. 2. 3. Warum ist das eigentlich so? Warum sehen wir helle Farben besser bei Dunkelheit? Wie entsteht Reflektion? Wie entstehen Farben? Warum sehen wir rot blau gelb. überhaupt? Für unser Auge sichtbarer Bereich der Strahlung Unsichtbar meint aber nicht das Gleiche, wie «nicht sichtbar». Wirkliche Unsichtbarkeit würde bedeuten, dass man durch die Person hindurchsehen kann, den Raum hinter der Person wahrnimmt. Es ist seit jeher eine verlockende Vorstellung, völlig unsichtbar durch die Welt zu gehen, getarnt durch einen Mantel oder eine Kappe. Harry Potter schafft es mit einem Umhang, Hobbit Frodo Beutlin mit einem Ring Geht das wirklich? Noch nicht ganz, sagen Wissenschaftler haben aber schon Ideen, wie die ultimative Tarnung funktionieren könnte. Wissenschaftler forschen tatsächlich an Verfahren, Gegenstände unsichtbar zu machen. Wird es also eines Tages auch Tarnkappen geben, mit denen Menschen verschwinden können? Man soll niemals nie sagen und den Einfallsreichtum der Physiker nicht unterschätzen, sagt Harald Giessen, Direktor des 4. Physikalischen Instituts der Universität Stuttgart. Er forscht mit seinen Mitarbeitern an Verfahren, die Tarnkappen eines Tages ermöglichen könnten. Bei Experimenten im Infrarotbereich des Lichts haben amerikanische Forscher bereits gezeigt, dass das grundlegende Prinzip bei sehr kleinen Objekten funktioniert. David Smith, der an der Duke University in Durham, North Carolina, zur Möglichkeit von Tarnmaterial forscht, zeigte sich im Januar sicher, dass die Tarnkappe im bisherigen Sinn von Science-Fiction ein wissenschaftlicher Fakt werden kann. Das Ziel: Alles Licht um das Objekt herumzuführen Eine Tarnkappe müsste das sichtbare Licht perfekt um ein Objekt herumführen. Gelingt das, würde ein Beobachter nur das sehen, was hinter dem Gegenstand ist, und nicht das Objekt selbst. Bereits bei einem Glas Wasser lässt sich beobachten, dass Lichtstrahlen nicht gerade verlaufen. Was dahinter steht, wird verzerrt, weil das wassergefüllte Glas die Lichtstrahlen ablenkt. Um die Effekte der Lichtablenkung gezielt nutzbar zu machen, arbeiten wir mit sogenannten Metamaterialien, erklärt Giessen. Die speziellen Oberflächenstrukturen dieser Materialien können das Licht in einer ganz besonderen Weise brechen und dadurch lenken. Gelingt es so eines Tages, alle Frequenzen des sichtbaren Lichts ohne Verluste und aus jedem Blickwinkel um ein Objekt herumzuführen, ist das Ziel einer Tarnkappe erreicht. 4. 5. 6. Was sind Frequenzen? Siehe auch Bild erste Seite Wie funktioniert der Tarnumhang? Wo siehst du für dich eine Anwendung im Tarnumhang?