Licht aus der Flasche

Experiment des Monats Mai 2015

Das brauchst du:

• 1 klare 1,5 l oder 2 l Plastik-Flasche
• 1 großen Karton, z.B. einen Umzugskarton
• 1 Bogen Pappe, ca. 20 x 20 cm
• Zirkel
• Schere

Anleitung:

Schneide in die Oberseite des Kartons ein rundes Loch, so dass die Plastikflasche hindurchpasst.

Zeichne auf die Pappe zwei übereinanderliegende Kreise. Der Durchmesser des äußeren Kreises ist so groß wie der obere Durchmesser der Flasche. Der innere Kreis soll im Durchmesser ca. 1 cm kleiner sein. Schneide den inneren Kreis aus. Danach schneidest du in kurzen Abständen senkrecht zum äußeren Kreis in die Pappe hinein. Es entsteht eine Krause, die du der Flasche von oben aufziehst, so dass sie auf dem oberen Teil der Flasche fest sitzt. Fülle die Flasche mit Wasser und stecke sie in das Loch im Karton.

Beleuchte jetzt den oberen Teil der Lichtflasche mit einer Lichtquelle, z.B. einer Taschenlampe oder Schreibtischlampe oder stelle den Karton ins Sonnenlicht. Wenn du jetzt an einer Seitenwand des Kartons unten ein Fenster hineinschneidest, kannst du sehen, dass der Karton innen hell erleuchtet ist. Vergleiche die Helligkeit im Karton mit und ohne Lichtflasche!

So funktioniert es:

Mit der Lichtflasche ist es im Karton deutlich heller. Das liegt an der Lichtbrechung: Lichtstrahlen, die aus der Luft in ein dichteres Medium wie Wasser eintreten, ändern ihre Richtung. Beim Eintritt in die Flasche wird dadurch das Licht in die Flasche hinein "gebrochen" und damit gelangt mehr Licht in den Karton. Innerhalb der Flasche passiert noch mehr: Lichtstrahlen, die unter einem bestimmten Winkel auf die Grenze zur Luft treffen, werden wieder in die Flasche zurück reflektiert. Das nennt man Totalreflexion. Die Totalreflexion trägt neben der Lichtbrechung dazu bei, dass das Licht aus der Flasche den Karton so gleichmäßig in alle Richtungen erhellt wie eine Glühbirne. Fällt das Licht nur durch das Loch im Dach, so wird nur ein Fleck im Karton beleuchtet.

Betreibst du die Lichtflasche mit Sonnenlicht, so ist die Helligkeit der Lichtflasche vergleichbar mit der einer normalen 11 W-Energiesparlampe. Die Lichtflasche benötigt jedoch keinen Strom und ist sehr einfach herzustellen. Sie wird daher von vielen Menschen in ärmeren Ländern zur Beleuchtung ihrer Häuser verwendet.

Dr. Uta Magdans ist Wissenschaftliche Mitarbeiterin am Lehrstuhl Didaktik der Physik an der Universität Potsdam

http://www.uni-potsdam.de/u/physik/didaktik/homepage/mik1.htm/

proWissen e.V. und PotsKids stellen hier zusammen mit Potsdamer Wissenschaftlern verschiedene Experimente vor.