125 Lösungen Strahlung wird von irgendetwas ausgesendet und fliegt dann durch den Raum, und zwar entweder als Welle oder als winzige Teilchen. Teilchenstrahlung besteht aus den Bestandteilen von Atomen, und zwar aus Elektronen, Neutronen und Protonen und gehört zur Materie. Wellenstrahlung ist immer elektromagnetische Strahlung. Strahlung transportiert immer Energie. Nein, die Tennisbälle sind keine Teilchenstrahlung. Die Teilchen bei dieser Art von Strahlung sind winzig und bestehen aus den Bestandteilen von Atomen. Tatsächlich ist es so, dass Licht – und alle anderen elektromagnetischen Wellen – auch Teilcheneigenschaften aufweisen. Es ist daher sowohl richtig, Licht als elektromagnetische Welle zu sehen als auch als einen Strom von Teilchen, den sogenannten Photonen. Manchmal ist das eine Modell praktischer, manchmal das andere. Dass Licht Teilchen- und Welleneigenschaften hat, verwirrt auch Physikerinnen und Physiker. Albert Einstein hat einmal gemeint: „Fünfzig Jahre intensiven Nachdenkens haben mich der Antwort auf die Frage ‚Was ist Licht?‘ nicht nähergebracht.“ In diesem Band sehen wir uns nur die Welleneigenschaften der elektromagnetischen Wellen an. Obwohl Licht auch die Eigenschaften von Teilchen hat, gibt es trotzdem einen großen Unterschied zur Teilchenstrahlung. Die Teilchen der Teilchenstrahlung gehören zur Materie. Man kann sie angreifen, zum Stillstand bringen und untersuchen. Lichtteilchen gehören nicht zur Materie. Man kann sie nicht angreifen und auch nicht abbremsen. Photonen haben immer Lichtgeschwindigkeit. Lichtstrahlen kannst du unter normalen Umständen nicht von der Seite sehen. Das kannst du in einem dunklen Raum leicht ausprobieren. Wenn du mit einem Laserpointer an die Wand leuchtest, dann siehst du nur dort den Punkt. Warum ist das so? Du kannst ein Ding nur dann sehen, wenn von dort Lichtstrahlen in deine Augen fliegen. Das Licht vom Laserpointer fliegt aber stur geradeaus. Nichts davon gelangt in deine Augen, und daher kannst du den Strahl selbst nicht sehen. Anders ist es, wenn Lichtstrahlen zum Beispiel durch Nebel fliegen. Dann wird ein Teil davon abgelenkt und gelangt in deine Augen und deshalb kannst du die Lichtstrahlen dann von der Seite sehen. Lichtstrahlen hören nicht einfach auf, die fliegen mit 300.000 km/s. Die Klinge eines Lichtschwerts würde also pro Sekunde um 300.000 km länger werden. Die Protonen werden im LHC auf 99,9999991 % der Lichtgeschwindigkeit beschleunigt – also fast, aber eben nicht ganz auf Lichtgeschwindigkeit. Man kann die Geschwindigkeit von Materieteilchen beliebig stark an c annähern, aber exakt c können sie niemals erreichen. Fachkräfte am CERN sind z.B. Physikerinnen und Physiker, Ingenieurinnen und Ingenieure, Informatikerinnen und Informatiker, Elektronikerinnen und Elektroniker und Technikerinnen und Techniker. Sie brauchen sehr gute Kenntnisse in Mathematik, Physik, Programmieren und Technik, müssen präzise arbeiten und gut im Team forschen können. CERN trägt zur Entwicklung neuer Technologien bei, etwa: In der Medizin, z.B. durch bildgebende Verfahren wie PET-Scanner oder Strahlentherapie. In der Technik, z. B. durch Fortschritte in der Datenverarbeitung, Sensorik oder bei Vakuum- und Magnetsystemen. Auch das World Wide Web wurde ursprünglich am CERN entwickelt, um Forschende weltweit zu vernetzen. Neben Alphastrahlung (Elektronen) und Betastrahlung (Heliumkerne, also 2 Neutronen und 2 Protonen) gibt es auch noch Neutronenstrahlung und Ionenstrahlung (das sind Atome, die entweder zu viele oder zu wenige Elektronen besitzen und dadurch geladen sind). A 9 A 10 A 11 A 12 A 13 A 15 A 16 Kapitel 29 Bei einer Röntgenaufnahme hat man immer Sender und Detektor (also das Fotopapier oder den lichtempfindlichen Sensor) und dazwischen das zu durchleuchtende Objekt. Selbst wenn also Superman in der Lage wäre, aus seinen Augen Röntgenstrahlen zu schießen, hätte er gar nichts davon. Er müsste sich gewissermaßen zweiteilen, damit er auf der gegenüberliegenden Seite das Röntgenlicht wieder empfangen kann, und das schaffte leider nicht mal Superman…. Einen geschlossenen Metallkäfig nennt man auch einen Faradayschen Käfig. Er ist nach dem Experimentalphysiker Michael Faraday benannt. Wenn man sich in einem solchen Käfig befindet, ist man vollkommen vor Blitzen bzw. elektrischen Feldern sicher. Auch ein Mikrowellenherd ist ein Faradayscher Käfig. Aber hier ist es umgekehrt: Der Käfig verhindert, dass die Mikrowellenstrahlung austritt. Nein, das Essen ist natürlich nicht „verstrahlt“. In dem Moment, in dem du den Mikrowellenherd abdrehst, ist auch die Strahlung verschwunden und es bleibt nichts zurück. Mikrowellenstrahlung und Licht gehören ja zu den EM-Wellen. Wenn du in der Sonne liegst, bist du nachher ja auch nicht „verstrahlt“. Die Mikrowellen werden im Herd an den Metallwänden reflektiert und sie überlagen sich, ähnlich wie Wasserwellen. An manchen Stellen werden dadurch die Wellen stärker als an anderen. Es entstehen gewissermaßen Hotspots, an denen die Speisen stärker erwärmt werden. Dort dehnen sich die Marshmallows stärker aus. Damit die Speisen gleichmäßig erwärmt werden, gibt es in vielen Mikrowellenherden einen Drehteller! a) Stimmt nicht! Auch Infrarotstrahlen können die Haut schädigen, weil sie tiefer eindringen als die UV-Strahlung. Moderner Sonnenschutz muss daher auch einen Wirkkomplex gegen Infrarot-A-Strahlung enthalten. b) Stimmt nicht! Die Haut reagiert auf UV-Bestrahlung mit zwei Schutzmechanismen: zum einen mit der Bräune, zum anderen mit einer Verdickung der obersten Hautschichten. Diese verhindert Sonnenbrand, entsteht aber nur durch UV-B, das in den Solarien herausgefiltert wird. c) Stimmt nicht! Auch im Schatten und unterm Sonnenschirm besteht Verbrennungsgefahr, weil das UV-Licht teilweise durch den Schirm geht und auch von Sand und Wasser reflektiert wird. d) Stimmt nicht! Der Sonnenschutzfaktor wird nicht besser, auch wenn man sich öfter eincremt! Faktor 50 bedeutet, dass du 50-mal so lange in der Sonne liegen bleiben kannst wie ohne Sonnenschutz. Eine zweite und dritte Schichte hat keinen zusätzlichen Effekt. Nachcremen solltest du aber trotzdem etwa alle zwei Stunden, weil sich der Schutzfilm vor allem beim Baden mit der Zeit verabschiedet. e) Stimmt nicht! Die Sonnenstrahlen können auch durch Stoff dringen, vor allem bei heller, lockerer Kleidung. Ein weißes T-Shirt aus Baumwolle hat beispielsweise einen Lichtschutzfaktor von etwa 10! Es gibt aber spezielle Sonnenschutz-Kleidung, die mit Lichtschutzsubstanzen imprägniert ist und fast keine UV- und IR-A-Strahlungen in die Haut gelangen lässt. f) Stimmt nicht! Sonnenstrapazierte Haut benötigt besonders viel Feuchtigkeit. Eine spezielle After-Sun-Pflege enthalt außerdem hautberuhigende Substanzen und Enzyme, die leichte Sonnenschäden der Hautzellen reparieren können. Man nennt diese Technik Lichthärtung. Im UV-Licht härtet die Kunststoffplombe innerhalb weniger Sekunden aus. A 12 A 24 A 25 A 27 A 28 A 29 Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
RkJQdWJsaXNoZXIy MTA2NTcyMQ==