Unterrichtsinhalte zum Thema "Farben", die anschließend in einer Klausur gefragt wurden, am Sonntag den 2.2.2014 in Zuffenhausen:
Vor vielen hundert Jahren waren bunte Dinge (Kleider, Oberflächen, Malfarben) zur Hälfte bunt durch „mineralische“ Stoffe - Salze und Metalle: Ultramarinblau, Chromgrün, Asbestweiß. Organische Farben stellten die andere Hälfte (Purpurrot, Indigoblau).
Heutzutage beruhen 99 Prozent des Bunten um uns auf organischer Chemie (was denn nicht? Das Eloxalverfahren braucht anorganische Chemie).
Damit ein Stoff bunt erscheint statt weiß oder schwarz, muss er Teile des Lichtes (das ist „weiß“) aufnehmen (= absorbieren), und andere Teile zurückwerfen, uns also vor Augen führen (= reflektieren).
„Licht“ ist der für unser Auge sichtbare Bereich
des viel weiteren Spektrums der elektromagnetischen Wellen.
Elektromagnetische Wellen sind teils kurzwelliger als Licht. Da reichen sie von
Gamma-Strahlung (10 -13 m) über Röntgen- ( 10 -10 m) bis
zur UV ( 10 -7 m) - Strahlung.
Andererseits können elektromagnetische Wellen langwelliger sein als Licht: Das
beginnt bei Infrarot (10 -5 m) und geht über die Radarstrahlung (1
cm, gilt auch für Mikrowelle) bis hin zu den Funkwellen UKW, KW, MW und LW
(Wellenlänge 1 m bis 1 km).
Unser sichtbares Licht hat ein Spektrum vom kurzwelligen Blau (400 nm = 4 x 10-6 m) bis zum langwelligen Rot (680 nm).
Wenn ein Stoff rot, grün und gelb absorbiert, blau aber
reflektiert, sieht er blau aus. Mischfarben wie Braun entstehen durch Pigmente,
die mehrere kleine Abschnitte des Lichtspektrums reflektieren und
Dazwischenliegendes absorbieren.
Wissenswert ist Chlorophyll: Das ist grün, weil es alle Farben außer Grün
absorbiert, also für die chemische Reaktion „Photosynthese“ nutzen kann. Nur
Grün wird reflektiert. Bestrahlt man eine grüne Pflanze mit grünem Licht,
verkümmert sie.
Organische Stoffe haben einen typischen Trick, wie sie sich bunt machen: Die konjugierte Doppelbindung. Sie tritt in organischen Molekülen dann auf, wenn Einfach- und Doppelbindung sich abwechseln. Z.B. das Carotin aus der Karotte gibt ihr die rote Farbe. Bricht man dieses Molekül in der Mitte durch - das kann durch den UV-Anteil des Tageslichtes auf der Haut geschehen - ist es überdies Vitamin A. Dieses Vitamin A wiederum wird umgebaut zum Sehpurpur der Stäbchen-Zellen in der Netzhaut des Auges. Damit dann sehen wir hell und dunkel:
Vor 12 Jahren hat ein Schüler von mir zum Thema "Farben" ein buntes Referat ins Internet gestellt.