Foyer-Ausstellung
17. Juli 2014 - 14. September 2014
Kleinstkristalle im polarisierten Licht
Mikrofotografien von Werner Hedlich
Chemie begegnet uns überall im Alltag
Ob im Haushalt, als Konservierungsstoffe, Vitamine oder Arzneimittel; überall sind wir von Chemie umgeben. Doch wie sehen diese Stoffe aus? Für das bloße Auge meist nur ein "weißes Pulver", zeigen sie uns erst im Polarisationsmikroskop ihre wahre Schönheit voller bezaubernder Farben und Formen.
Kleinstkristalle im polarisierten Licht
Die Wunder des Mikrokosmos erscheinen uns im Mikroskop als eine exotische Welt in unendlicher Vielfalt. Kein Kristall gleicht dem anderen in Form und Farbe.
Wie kommen solche Bilder zustande?
Kleinstkristalle entstehen durch Auskristallisieren von Lösungen oder Schmelzen auf einem Objektträger, mit oder ohne Deckglas. Es handelt sich hierbei um Salze von Säuren oder Laugen, aber auch um neutrale Stoffe. Da diese Kristalle sehr klein sind, betrachten wir sie mit dem Mikroskop unter schwacher bis mittlerer Vergrößerung. Doch das Bild mit "normaler" Beleuchtung ist enttäuschend, denn diese Kristalle sind so dünn, dass sie, von Ausnahmen abgesehen, keine Eigenfarbe zeigen. Erst bei Betrachtung im polarisierten Licht zeigen sie ihre volle Schönheit. Bringen wir einen doppelbrechenden Kristall unter das Polarisationsmikroskop, wird das aus dem Polarisator austretende, nur in einer Ebene schwingende Licht den Kristall durchdringen. Durch Doppelbrechung entstehen lebhafte Farben. Der Physiker spricht von "Interferenz".
Das optische Verhalten der Kristalle führt zu einer Unterteilung in optisch isotrope und anisotrope Kristalle.
Isotrope Kristalle besitzen in ihrer räumlichen Struktur drei gleich lange Achsen, die senkrecht aufeinander stehen. Die Lichtbrechung ist in allen Richtungen gleich groß. Steinsalz, Eis, Gase oder Flüssigkeiten sind Beispiele für isotrope Kristalle.
Anisotrope Kristalle weisen in ihrem Strukturaufbau drei unterschiedlich lange Achsen auf, die senkrecht aufeinander stehen. Daher ist die Lichtbrechung in allen Richtungen unterschiedlich. Es tritt das Phänomen der Doppelbrechung auf. Quarz, Kalkspat, Aspirin sowie einige Vitamine sind Beispiele für anisotrope Kristalle.
Bei den meisten Mineralen ist die Doppelbrechung so gering, dass sie nur mit dem Polarisationsmikroskop nachgewiesen werden kann.
Im Saal-Foyer, Ebene 1. Eintritt frei