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Die Wegstrecke des Lichts im Milchglas


Fortsetzung des Artikels von Teil 1

Nachweis durch Experimente mit Nanopartikeln

Die theoretischen Berechnungen für dieses kontraintuitive Verhalten wurden bereits vor drei Jahren in einer gemeinsamen Arbeit von Stefan Rotters Arbeitsgruppe mit Kollegen aus Paris vorgestellt. Nun gelang es in einer Kooperation mit diesen französischen Forschungsteams, das Ergebnis experimentell zu bestätigen. Im Experiment wurde Wasser in ein Reagenzglas gefüllt und mit Nanopartikeln vermischt. Je mehr Nanopartikel das Wasser enthält, umso häufiger wird das Licht auf dem Weg durch die Probe gestreut und umso milchig-trüber erscheint die Flüssigkeit.

»Wenn Licht durch diese Flüssigkeit geschickt wird,…

...dann ändert sich die Streuung fortwährend, weil sich die Nanopartikel im Wasser bewegen«, erklärt Stefan Rotter. »Dadurch entsteht ein charakteristisches Glitzern auf der Oberfläche des Reagenzglases. Wenn man dieses genau vermisst und analysiert, kann man daraus auf die Weglänge schließen, die das Licht in der Flüssigkeit zurückgelegt hat.« Und tatsächlich: Egal, ob man eine fast durchsichtige oder eine milchig-trübe Probe betrachtet – der Weg des Lichts bleibt immer gleich lang.

Dieses erstaunliche Resultat…

...hilft dabei, die Ausbreitung von Wellen in ungeordneten Medien besser zu verstehen. Anwendungsmöglichkeiten dafür gibt es viele. »Es ist ein universelles Gesetz, das grundsätzlich für jede Art von Welle gilt«, erklärt Stefan Rotter. »Ob es Lichtwellen in einer trüben Flüssigkeit sind, ob es sich um Schallwellen handelt, die von Objekten in der Luft gestreut werden, oder auch Gravitationswellen, die eine Galaxie durchdringen - die Physik ist in allen Fällen die gleiche.«


  1. Die Wegstrecke des Lichts im Milchglas
  2. Nachweis durch Experimente mit Nanopartikeln

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