Lycurgus-Kelch < Optik < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 18:45 So 14.08.2016 | | Autor: | Paivren |
Hallo zusammen,
als Einstieg in ein Buch zur Nanowissenschaft, versuche ich zu verstehen, wie die unterschiedlichen Farben des Lycurgus-Kelchs zustande kommen:
https://www.corning.com/media/worldwide/global/images/5C-Nano-01.jpg/jcr:content/renditions/retina_1138.jpg
Der Kelch erscheint grün, wenn man ihn in reflektiertem Licht betrachtet, und rot, wenn man ihn in transmigriertem Licht ansieht. Grund dafür sind wohl verschieden große Silber- und Gold-Nanopartikel, die in das Glas eingebettet sind.
Kann jemand mal meine Erklärung überprüfen?
Wenn Licht auf ein anderes Medium trifft, kann es zu zwei verschiedenen Phänomenen kommen.
1) Absorbtion: Treffen Wellenlängen die Resonanzfrequenzen der Elektronenschwingungen, so wird das Licht absorbiert und nicht wieder emmitiert.
2) Andere Frequenzen werden zum Teil reflektiert und transmigriert.
Ein normales Milchglas, in dem keine Nanopartikel sind, müsste demnach immer die gleiche Farbe haben, egal, von welcher Seite das Licht auf den Kelch fällt (relativ zum Beobachter).
Beim Lycurgus-Kelch dagegen entspricht die Wellenlänge des reflektierten Lichts nicht der Wellenlänge des transmigrierten Lichts.
Ich beleuchte es mit weißem Licht, grünes Licht wird reflektiert. Das bedeutet, dass ein Teil des grünen Lichts, und alle anderen Wellenlängen in das Glas eindringen.
Wenn auf der anderen Seite aber kein grünes Licht herauskommt, bedeutet das, dass die Materialzusammensetzung innerhalb des Glases anders ist, als auf der Oberfläche, sodass der Rest des grünen Lichts im Inneren absorbiert wird.
Aber wo kommt das rote Licht her? Rotes Licht ist bei Reflektion nicht zu sehen, das bedeutet doch dann klassisch: Die rote Frequenz trifft die Resonanzfrequenz der Elektronenschwingung an der Oberfläche, das Licht wird absorbiert.
Trifft diese resonante Elektronenschwingung dann auf ein Nanopartikel, so haben die zugehörigen Elektronen andere Resonanzfrequenzen (zB. Grün), und das rote Licht wird wieder emmitiert und tritt an der anderen Seite aus.
Kann man es so erklären?
Gruß
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 20:00 So 14.08.2016 | | Autor: | leduart |
Hallo
das rot ist einfach das was überbleibt, wenn man das grün aus dem Weiss wegnimmt, also die Komplementärfarbe, nicht das rot das im Spektrum ist also kein "reines" rot.
ich denke hier wird es gut erklärt:
www.pro-physik.de/details/articlePdf/1105501/issue.html
Gruß leduart
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 18:32 Mo 15.08.2016 | | Autor: | Paivren |
Hallo Leduart,
habe den Artikel gelesen.
Was ich nicht ganz verstehe: Wenn das grüne Licht von den Plasmonen aufgenommen wird, sodass es nicht durch das Glas hindurchgelangt. Wieso genau seh ich es denn dann als reflektiertes Licht?
Ist es nicht so, dass Licht, das in einem Material absorbiert wird, weder transmigriert noch reflektiert wird?
Deswegen ist ein Grashalm grün, weil das grüne Licht nicht absorbiert wird, sondern reflektiert.
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(Antwort) fertig | | Datum: | 19:12 Mo 15.08.2016 | | Autor: | leduart |
Hallo
es handelt sich nicht, wie beim Spiegeln um reine Reflexion, sondern um bevorzugte Streuung des grünen Lichts.Vielleicht liest du mal unter Entstehung des blauen Himmels nach, da wird die Streuung meist besser erklärt
Gruß leduart
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 17:55 Di 16.08.2016 | | Autor: | Paivren |
Ok, habe es nachgelesen.
Also wird das grüne Licht an den Oberflächenplasmonen der Goldnanopartikel stärker gestreut, als der Rest. Deswegen dringt das restliche Licht in den Kelch ein, das grüne Licht wird reflektiert und man kann es sehen.
Auf der anderen Seite erscheint der Kelch rot.
Aber wie steht das im Zusammenhang mit der Aussage, dass das grüne Licht absorbiert wird? Ich dachte, wenn die Resonanzfrequenz der Plasmonen getroffen wird, werden die Photonen vollständig von den Schwingungen aufgenommen?
Oder werden die gestreuten grünen Wellen gerade von den angeregten Schwingungen ERZEUGT? Das würde auch Sinn machen...
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(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 17:06 Fr 19.08.2016 | | Autor: | Paivren |
*Push * :)
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(Antwort) fertig | | Datum: | 22:46 Fr 19.08.2016 | | Autor: | leduart |
Hallo
ja das grün wird wieder in alle Richtungen ausgesendet also "gestreut"
Gruß leduart
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 21:34 Mo 22.08.2016 | | Autor: | Paivren |
Ok, dann ergibt sich die nächste Frage:
Wenn das grüne Licht in alle Richtungen gestreut wird, warum dann nicht auch durch den Kelch hindurch, sodass ich es DOCH wieder sehen müsste?
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(Antwort) fertig | | Datum: | 00:27 Di 23.08.2016 | | Autor: | leduart |
Hallo
weil das meiste direkt an der Oberfläche passiert.
Gruß leduart
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 01:46 Mi 24.08.2016 | | Autor: | Paivren |
Ok...
Und wo ist genau der Unterschied zwischen dem Kelch und normalem Kirchenglas?
Die Farbe des Kelches hängt davon ab, ob man ihn in reflektiertem oder transmigriertem Licht betrachtet.
Das rote Glas von Kirchenfenstern sieht aber in beiden Lichtern gleich aus. Das müsste dann ja ein anderer Prozess sein, als die Streuung an Oberflächenplasmonen.
Sind es andere Nanopartikel, die einfach nur grünes Licht absorbieren (und in Wärme umwandeln)?
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(Antwort) fertig | | Datum: | 12:43 Do 25.08.2016 | | Autor: | leduart |
Hallo
soweit ich weiss sind in farbigen Glas keine Qanopartikel sondern Farbstoffmoleküle, also ein völlig anderer Prozess,.
Gruß ledum
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 22:19 Do 25.08.2016 | | Autor: | Paivren |
Doch, ich bin mir sicher, ich habe es in der Vorlesung als Beispiel gehört und man findet es beim Googlen:
http://www.ingenieur.de/Fachbereiche/Mikro-Nanotechnik/Nano-Gold-im-Kirchenfenster
oder hier
http://nano--tech.blogspot.de/p/history.html
Beim Kirchenglas oder Rubinglas seh ich nur eine Farbe, aber beim Kelch 2? Wie kann das sein?
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(Antwort) fertig | | Datum: | 01:22 Fr 26.08.2016 | | Autor: | leduart |
Hallo
zumindest ich hab noch kein rot im Kirchenfenster in reflektiertem Licht gesehen. ich seh die immer nur von innen , also von aussen durchleuchtend. moderne Farbgläser sind nicht mit Gold hergestellt.
Gruß leduart
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(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 02:45 Fr 26.08.2016 | | Autor: | Paivren |
Geht ja auch eher um die aus dem Mittelalter.
Auf jeden Fall danke erst mal für die Hilfe 
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