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    Exponate Datenbank

    In unserer Datenbank finden Sie alle Exponate, die aktuell in der Ausstellung zu entdecken sind. Sie können diese als Vorbereitung für Ihren Technorama-Besuch nach Sektoren und Themen sortieren oder einfach durchstöbern.

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    Stockwerk 2 | Licht und Sicht

    Achtung: Bewegung

    Mit einem Drehrad kann ein Gegenstand langsam aus dem Blickfeld bewegt werden. Ist er gerade aus dem Blickfeld verschwunden, lässt er sich trotzdem wieder sichtbar machen, indem der Gegenstand leicht bewegt wird! Wir besitzen zwar am Rande der Netzhaut nur wenige Rezeptorzellen, falls diese jedoch eine Bewegung melden, stuft das Gehirn diese Information als sehr wichtig ein - es könnte ja ein lauernder Säbelzahntiger sein. Oder in unserer Zeit vielleicht eher eine andere Gefahr wie ein Auto.

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    Achtung: Bewegung

    Mit einem Drehrad kann ein Gegenstand langsam aus dem Blickfeld bewegt werden. Ist er gerade aus dem Blickfeld verschwunden, lässt er sich trotzdem wieder sichtbar machen, indem der Gegenstand leicht bewegt wird! Wir ...

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    Stockwerk 2 | Licht und Sicht

    Additive Farbmischung

    Lichtfarben mischt man ganz anders als Malfarben. Wir wissen seit Kindesbeinen, dass viele Farben in einem Farbtopf zusammengemischt eine dunkle Farbe ergeben. Ganz anders bei Lichtfarben: Je mehr man hinzufügt, desto heller wird die Farbe. Man kann weisses Licht "herstellen", indem man die drei Grundfarben des Lichtes rot, grün und blau mischt und ihre Helligkeit entsprechend einstellt.

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    Additive Farbmischung

    Lichtfarben mischt man ganz anders als Malfarben. Wir wissen seit Kindesbeinen, dass viele Farben in einem Farbtopf zusammengemischt eine dunkle Farbe ergeben. Ganz anders bei Lichtfarben: Je mehr man hinzufügt, desto ...

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    Stockwerk 2 | Licht und Sicht

    Anti-Schwerkraft-Spiegel

    Diese Spiegelkonstruktion macht aus einem "halben Betrachter" wieder einen scheinbar vollständigen, lässt einen im Raum schweben oder lässt einem zusätzliche Arm- oder Beinpaare wachsen.

    Stockwerk 2 | Licht und Sicht

    Anti-Schwerkraft-Spiegel

    Diese Spiegelkonstruktion macht aus einem "halben Betrachter" wieder einen scheinbar vollständigen, lässt einen im Raum schweben oder lässt einem zusätzliche Arm- oder Beinpaare wachsen.

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    Stockwerk 2 | Licht und Sicht

    Augenmodell

    Hier lässt sich zeigen, warum wir Gegenstände sowohl in der Ferne als auch in der Nähe scharf sehen können und was es mit "Kurzsicht" und "Weitsicht" auf sich hat.

    Stockwerk 2 | Licht und Sicht

    Augenmodell

    Hier lässt sich zeigen, warum wir Gegenstände sowohl in der Ferne als auch in der Nähe scharf sehen können und was es mit "Kurzsicht" und "Weitsicht" auf sich hat.

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    Stockwerk 2 | Licht und Sicht

    Aurora

    Ein sonderbarer "Spiegel" verzieht Lichtpunkte in lange, leuchtende Bänder, vergleichbar mit dem Wechselspiel von Wasser und Licht bei aufgehender Sonne. Warum sieht man im Spiegel nicht einfach ein Bild der Filter? Weil sein Edelstahl horizontal gebürstet ist und dadurch aus vielen winzigen Zylinderspiegeln besteht.

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    Aurora

    Ein sonderbarer "Spiegel" verzieht Lichtpunkte in lange, leuchtende Bänder, vergleichbar mit dem Wechselspiel von Wasser und Licht bei aufgehender Sonne. Warum sieht man im Spiegel nicht einfach ein Bild der ...

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    Stockwerk 2 | Licht und Sicht

    Bild-Stafette

    Vier grosse Linsen (drei ein- und ausklappbar, eine in der Längsachse verschiebbar) sind so hintereinander angebracht, dass sich zwei gegenübersitzende Personen durch die Linsen ins Gesicht sehen können. Durch die Stellungsmöglichkeiten der Linsen ergeben sich auch verschiedenste "Sichtweisen" des Partnerantlitzes.

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    Bild-Stafette

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    Stockwerk 2 | Licht und Sicht

    Blick in die Unendlichkeit

    Durch Löcher in einem beweglich aufgehängten Spiegel guckt man auf einen festmontierten Spiegel. So erblickt man eine scheinbar endlose Bilderfolge, die auch gekrümmt sein kann, wenn die Spiegel nicht genau parallel zu einander stehen. Würde nicht die reflektierte Helligkeit mit jeder Reflektion abnehmen, erschlösse sich uns tatsächlich ein Blick in die Unendlichkeit!

    Stockwerk 2 | Licht und Sicht

    Blick in die Unendlichkeit

    Durch Löcher in einem beweglich aufgehängten Spiegel guckt man auf einen festmontierten Spiegel. So erblickt man eine scheinbar endlose Bilderfolge, die auch gekrümmt sein kann, wenn die Spiegel nicht genau parallel ...

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    Stockwerk 2 | Licht und Sicht

    Blinder Fleck

    Starrt man mit einem Auge auf den Apfel auf der Tafel und führt diese langsam gegen das Gesicht, scheint in einer bestimmten Distanz die Orange rechts neben dem Apfel völlig zu verschwinden. Sie "liegt" dann auf dem blinden Fleck, wo die Fasern der Sehnerven das Auge verlassen. Normalerweise nimmt man den blinden Fleck nicht wahr, weil das Gehirn das fehlende Stück Bild automatisch ergänzt resp. interpoliert.

    Stockwerk 2 | Licht und Sicht

    Blinder Fleck

    Starrt man mit einem Auge auf den Apfel auf der Tafel und führt diese langsam gegen das Gesicht, scheint in einer bestimmten Distanz die Orange rechts neben dem Apfel völlig zu verschwinden. Sie "liegt" dann ...

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    Stockwerk 2 | Licht und Sicht

    Das Trapezfenster

    Ein perspektivisch gezeichnetes Fenster, welches dadurch eine Trapezform annimmt, dreht sich an einem Nylonfaden um die eigene Achse. Schaut man aus einiger Distanz auf das rotierende Fenster, nimmt man jedoch keine vollständige Drehung war. Nach jeweils einer halben Drehung scheint die Drehrichtung zu wechseln. Dabei kommt uns unsere gespeicherte Erfahrung über die perspektivische Verzerrung von rechten Winkeln in die Quere.

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    Das Trapezfenster

    Ein perspektivisch gezeichnetes Fenster, welches dadurch eine Trapezform annimmt, dreht sich an einem Nylonfaden um die eigene Achse. Schaut man aus einiger Distanz auf das rotierende Fenster, nimmt man jedoch keine ...

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    Stockwerk 2 | Licht und Sicht

    Doppelbrechung im Kalkspat

    Betrachtet man den Schriftzug durch den Kalkspat-Kristall, so erscheint die Schrift zweifach. Da die Stärke der Brechung des Lichts von seiner Polarisation abhängt, entstehen aus einem Lichtstrahl zwei. Mit einem Polarisationsfilter lässt sich jeweils die eine oder andere Strahl "ausschalten".

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    Doppelbrechung im Kalkspat

    Betrachtet man den Schriftzug durch den Kalkspat-Kristall, so erscheint die Schrift zweifach. Da die Stärke der Brechung des Lichts von seiner Polarisation abhängt, entstehen aus einem Lichtstrahl zwei. Mit einem ...

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    Stockwerk 2 | Licht und Sicht

    Doppelspalt-Experiment I

    In diesem Experiment wird deutlich, dass Licht beides sein kann. Ein Laserstrahl fällt wahlweise auf einen Spalt oder einen Doppelspalt. Die typischen Interferenz-und Beugungsmuster können nur mit der Welleneigenschaft erklärt werden. Schwächt man den Strahl in einem Absorber stark ab, kommen im hochempfindlichen Detektor einzelne Lichtteilchen an.

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    Doppelspalt-Experiment I

    In diesem Experiment wird deutlich, dass Licht beides sein kann. Ein Laserstrahl fällt wahlweise auf einen Spalt oder einen Doppelspalt. Die typischen Interferenz-und Beugungsmuster können nur mit der Welleneigenschaft ...

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    Stockwerk 2 | Licht und Sicht

    Doppelspalt-Experiment II

    Wellen auf der Oberfläche einer dünnen Wasserschicht werden bei geeigneter Projektion gut sichtbar. Ein vibrierenden Balken erzeugt Wellen mit geradlinigen Kämmen. Durch eine oder zwei Öffnungen hindurch können die Wellen eine Barriere durchdringen und typische Beugungs- und Interferenzmuster erzeugen. Beachte die Zonen, in denen die Wasseroberflächefast ruhig bleibt!

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    Doppelspalt-Experiment II

    Wellen auf der Oberfläche einer dünnen Wasserschicht werden bei geeigneter Projektion gut sichtbar. Ein vibrierenden Balken erzeugt Wellen mit geradlinigen Kämmen. Durch eine oder zwei Öffnungen hindurch können die ...

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    Stockwerk 2 | Licht und Sicht

    Du & Ich

    Mit einem halbdurchlässigen Spiegel lassen sich je nach Beleuchtung die Gesichter zweier sich gegenüber sitzenden Personen ganz oder teilweise verschmelzen.

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    Du & Ich

    Mit einem halbdurchlässigen Spiegel lassen sich je nach Beleuchtung die Gesichter zweier sich gegenüber sitzenden Personen ganz oder teilweise verschmelzen.

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    Stockwerk 2 | Licht und Sicht

    Eine Feder zum Anfassen

    Durch eine Öffnung erkennt man eine Feder in einer grossen Schachtel. Will man diese Feder berühren, greift man jedoch ins Leere. - Die Feder wird an einem kugelförmigen Spiegel gespiegelt. Sie befindet sich, für den Beobachter verdeckt, in der Nähe des Mittelpunktes dieses Spiegels. So entsteht für den Beobachter neben dem Mittelpunkt und in der Öffnung ein sichtbar reelles Bild. Im Gegensatz zum virtuellen Bild eines Planspiegels gehen hier nämlich von jedem Bildpunkt der Feder wirklich Lichtstrahlen weg.

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    Eine Feder zum Anfassen

    Durch eine Öffnung erkennt man eine Feder in einer grossen Schachtel. Will man diese Feder berühren, greift man jedoch ins Leere. - Die Feder wird an einem kugelförmigen Spiegel gespiegelt. Sie befindet sich, für ...

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    Stockwerk 2 | Licht und Sicht

    Farb-Kontrast

    Farbquadrate auf verschiedenfarbenem Hintergrund sind zu vergleichen und den subjektiven Eindruck mit einer Schablone zu kontrollieren. Feststellung: unser Hirn kann keine absoluten Farbwerte unterscheiden, es bezieht bei der Beurteilung immer die Umgebungsfarbe mit ein.

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    Stockwerk 2 | Licht und Sicht

    Farbige Schatten

    Drei Lampen in den Farben rot, grün und blau beleuchten den weissen Hintergrund, doch es gibt sechs verschiedenfarbige Schatten: Wunder der Farbaddition. Um herauszufinden, wie zum Beispiel der gelbe Schatten entsteht, kann man mit einer langen Kelle eine der drei Lampen abdecken, aber welche?

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    Farbige Schatten

    Drei Lampen in den Farben rot, grün und blau beleuchten den weissen Hintergrund, doch es gibt sechs verschiedenfarbige Schatten: Wunder der Farbaddition. Um herauszufinden, wie zum Beispiel der gelbe Schatten entsteht, ...

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    Stockwerk 2 | Licht und Sicht

    Fettfleck-Fotometer

    Was soll dieser Fettfleck auf dem Papier zwischen den zwei Lampen? Dies ist ein genialer Trick, um die Helligkeit zweier Lichtquellen auf einer Fläche zu vergleichen. Leuchten beide Lampen im gleichen Abstand von beiden Seiten, ist der Fettfleck nicht sichtbar. Montiert man ein drehende Schlitzscheibe vor die linke Lampe, nimmt die Helligkeit dieser Lampe auf dem Papier ab und der Fettfleck wird sichtbar. Um dies auszugleichen muss der Abstand der rechten Lampe zum Fettfleck vergrössert werden, um ihre Helligkeit auf dem Papier zu verringern. Aber um wie viel?

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    Fettfleck-Fotometer

    Was soll dieser Fettfleck auf dem Papier zwischen den zwei Lampen? Dies ist ein genialer Trick, um die Helligkeit zweier Lichtquellen auf einer Fläche zu vergleichen. Leuchten beide Lampen im gleichen Abstand von beiden ...

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    Stockwerk 2 | Licht und Sicht

    Fotostruktur

    Dass auf (alten) Fernseh- oder Computerbildschirmen ein hin- und her- sowie auf- und abflitzender Lichtpunkt dem Auge ein Bild vortäuscht, wird ungern geglaubt, solang man ihn nicht auch mal langsam gesehen hat. Das wird hier ganz ohne Bildröhre vorgeführt. Eine horizontale weisse Scheibe wird rasch auf und ab bewegt. Zwei Spots, die von oben die Scheibe beleuchten, drehen sich gleichmässig im Kreis. Wo die Spotlichter die Scheibe treffen, gibt es zwei Lichtpunkte – mal höher,mal tiefer. Voilà: Dank der Trägheit des Auges schwebt eine dreidimensionale Lissajous-Figur scheinbar im Raum.

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    Fotostruktur

    Dass auf (alten) Fernseh- oder Computerbildschirmen ein hin- und her- sowie auf- und abflitzender Lichtpunkt dem Auge ein Bild vortäuscht, wird ungern geglaubt, solang man ihn nicht auch mal langsam gesehen hat. Das ...

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    Stockwerk 2 | Licht und Sicht

    Fresnel Linse

    Betrachten sich zwei Besucher durch diese grosse Fresnellinse, sehen sie das Gegenüber mit einem gewaltigen Oberkörper. Da nur die Oberflächenkrümmung einer Linse für die Brechung verantwortlich ist, wurden in der Fresnellinse nur diese brechungswirksamen Teile kreisförmig angeordnet. Das Ergebnis ist eine dünne Linse mit der Brechkraft einer grossen, dicken Linse.

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    Fresnel Linse

    Betrachten sich zwei Besucher durch diese grosse Fresnellinse, sehen sie das Gegenüber mit einem gewaltigen Oberkörper. Da nur die Oberflächenkrümmung einer Linse für die Brechung verantwortlich ist, wurden in der ...

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    Stockwerk 2 | Licht und Sicht

    Geisterbilder

    Mit starrem Blick sieht man nur 12 flackernde, mehrfarbige, senkrecht angeordnete LED-Stäbe. Wenn man jedoch den Blick langsam von links nach rechts schweifen lässt, erkennt man auf einmal Bilder, Texte und Muster. Das flackernde Licht jeder Reihe zeigt nämlich schnell wechselnde schmale Bildausschnitte, die sich erst mit dem darüber hinweg schweifenden Blick über unser Auge im Gehirn zu einem Bild zusammenfügen.

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    Geisterbilder

    Mit starrem Blick sieht man nur 12 flackernde, mehrfarbige, senkrecht angeordnete LED-Stäbe. Wenn man jedoch den Blick langsam von links nach rechts schweifen lässt, erkennt man auf einmal Bilder, Texte und Muster. Das ...

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    Stockwerk 2 | Licht und Sicht

    Giant Pin Screen

    Mit 250’000 beweglichen Kunststoff-Stiften (Pins) entstehen am grössten Pin Screen der Welt dreidimensionale Abdrücke Ihres Körpers.

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    Giant Pin Screen

    Mit 250’000 beweglichen Kunststoff-Stiften (Pins) entstehen am grössten Pin Screen der Welt dreidimensionale Abdrücke Ihres Körpers.

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    Stockwerk 2 | Licht und Sicht

    Glasperlen-Regenbogen

    Kleinste Glasperlen werden mit einer Taschenlampe beleuchtet - ein Regenbogen wird sichtbar! Die Glasperlen wirken wie kleine Prismen, sie zerlegen das Licht in seine Spektralfarben. Abhängig vom Winkel unter dem EINE Glasperle betrachtet wird, sehen wir eine spezifische Farbe. Viele Glasperlen = Viele Winkel = Viele Farben!

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    Glasperlen-Regenbogen

    Kleinste Glasperlen werden mit einer Taschenlampe beleuchtet - ein Regenbogen wird sichtbar! Die Glasperlen wirken wie kleine Prismen, sie zerlegen das Licht in seine Spektralfarben. Abhängig vom Winkel unter dem EINE ...

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    Stockwerk 2 | Licht und Sicht

    Glasstäbe mit Tarnkappe

    Was es mit „optischer Dichte“ auf sich hat, weiss jeder, dessen Trinkhalm im Glas plötzlich geknickt erschien. Wasser und Luft sind offenbar optisch unterschiedliche Materialien. Durch ein Trick verschwindet ein Bündel von Stäben, die dem Betrachter identisch erscheinen, beim Eintauchen in eine glasklare Flüssigkeit. Nur noch ein einzelner Stab (aus Glas) bleibt für den Betrachter in der Mitte erkennbar. Die „verschwundenen“ Stäbe (aus Pyrex) weisen denselben Brechungsindex wie die Flüssigkeit auf und sind deshalb nicht mehr zu sehen.

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    Glasstäbe mit Tarnkappe

    Was es mit „optischer Dichte“ auf sich hat, weiss jeder, dessen Trinkhalm im Glas plötzlich geknickt erschien. Wasser und Luft sind offenbar optisch unterschiedliche Materialien. Durch ein Trick verschwindet ein ...

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    Stockwerk 2 | Licht und Sicht

    Graustufenschieber

    Hell und dunkel ist keine absolute Grösse bei unserer Wahrnehmung, was dieses simple Beispiel gut verdeutlicht: Eine Glasscheibe mit grauen Streifen können so verschoben werden, dass sie auf gleich schmalen aber längeren schwarzen beziehungsweise weissen Streifen liegen. Je nach Postition erscheinen die Grauen Streifen nun heller oder dunkler zu sein.

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    Graustufenschieber

    Hell und dunkel ist keine absolute Grösse bei unserer Wahrnehmung, was dieses simple Beispiel gut verdeutlicht: Eine Glasscheibe mit grauen Streifen können so verschoben werden, dass sie auf gleich schmalen aber ...

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    Stockwerk 2 | Licht und Sicht

    Grenzwinkel

    Licht breitet sich gewöhnlich geradlinig aus. Aber was geschieht, wenn es auf eine Grenzfläche trifft? Je nach Einfallswinkel, wird das Licht mehr oder weniger stark von seiner ursprünglichen Richtung abgelenkt. Die Physik spricht dabei von Brechung. Ein interessantes Phänomen tritt auf, wenn der Winkel immer kleiner wird... Vielleicht haben Sie das Phänomen schon einmal beim Tauchen im Schwimmbad beobachten können?

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    Grenzwinkel

    Licht breitet sich gewöhnlich geradlinig aus. Aber was geschieht, wenn es auf eine Grenzfläche trifft? Je nach Einfallswinkel, wird das Licht mehr oder weniger stark von seiner ursprünglichen Richtung abgelenkt. Die ...

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    Stockwerk 2 | Licht und Sicht

    Halbschatten

    Wir sehen Farben, die nicht da sind - wie kann das sein? Eine Hand wird von einer weissen und einer roten Lampe beleuchtet. In dem Schattenbereich, der nur von der weissen Lampe beleuchtet wird (also einem Halbschatten) erscheint uns die weisse Tischplatte grün zu sein. Das gleiche Experiment mit einer weissen und grünen Lampe lässt den entsprechenden Halbschatten rot erscheinen. Der Grund dieser Wahrnehmung einer nicht vorhandenen Farbe liegt im Farbkontrast: Die umliegende , stärker beleuchtete Fläche um den Halbschatten ist rötlich-weiss (bzw. grünlich-weiss), so dass der eigentlich weisse Halbschatten in der entsprechenden Gegenfarbe erscheint - d.h. grünlich (bzw. rötlich).

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    Halbschatten

    Wir sehen Farben, die nicht da sind - wie kann das sein? Eine Hand wird von einer weissen und einer roten Lampe beleuchtet. In dem Schattenbereich, der nur von der weissen Lampe beleuchtet wird (also einem Halbschatten) ...

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    Stockwerk 2 | Licht und Sicht

    Heisses Licht

    Stellt sich ein Besucher vor den Hohlspiegel sieht er zunächst nichts weiter als sein Ebenbild. Mit etwas Geschick ist es möglich die eigene Hand so zu platzieren, dass ein heisser Punkt entdeckt werden kann. Dieser kommt dadurch zu stande, dass ein Hohlspiegel ein reeles Bild der infraroten Wärmelampe, die den Spiegel beleuchtet, genau auf diesen Punkt reflektiert.

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    Heisses Licht

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    Stockwerk 2 | Licht und Sicht

    Hermann Gitter und Szintillierendes Gitter mit Varianten

    Aus gewisser Entfernung mit ruhigem Blick scheint es auf den Bildern zu "flackern", eben szintillieren. Hermann-Gitter: Blickt man aus ca. 2 Metern Distanz auf das Gitter, erscheinen in den Kreuzungen der weissen Streifen zwischen den schwarzen Quadraten dunkle Punkte, welche sich aber nicht fixieren lassen und nur in der "Peripherie" zu "sehen" sind. Aus noch grösserer Distanz "sieht" man dunkle Diagonalen mitten durch die Kreuzungen.

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    Hermann Gitter und Szintillierendes Gitter mit Varianten

    Aus gewisser Entfernung mit ruhigem Blick scheint es auf den Bildern zu "flackern", eben szintillieren. Hermann-Gitter: Blickt man aus ca. 2 Metern Distanz auf das Gitter, erscheinen in den Kreuzungen der ...

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    Stockwerk 2 | Licht und Sicht

    Hirnbewegte Grauflächen

    Die grauen Figuren sind mit dünnen schwarzen und weissen Rändern versehen. Mit einem Schieber lässt sich die Helligkeit des Hintergrundes verändern, die Figuren scheinen sich dabei zu bewegen. Der Hintergrund ist nie dunkler als die schwarzen und nie heller als die weissen Ränder.

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    Hirnbewegte Grauflächen

    Die grauen Figuren sind mit dünnen schwarzen und weissen Rändern versehen. Mit einem Schieber lässt sich die Helligkeit des Hintergrundes verändern, die Figuren scheinen sich dabei zu bewegen. Der Hintergrund ist nie ...

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    Stockwerk 2 | Licht und Sicht

    Kanten übertragen Informationen

    Zwei graue Tafeln zeigen jeweils ein kleines weisses Kreuz und rechts davon eine weisse Fläche. Im einen Fall ist die Fläche scharf abgegrenzt vom grauen Hintergrund, im anderen Fall besteht ein gradueller Übergang. Blickt man mit einem Auge auf das Kreuz der ersten Tafel, passiert weiter nichts besonderes mit der weissen Fläche, die man peripher immer noch wahrnehmen kann. Blickt man jedoch auf das Kreuz der zweiten Tafel, beginnt die Fläche mit dem graduellen Übergang langsam zu verschwinden!

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    Kanten übertragen Informationen

    Zwei graue Tafeln zeigen jeweils ein kleines weisses Kreuz und rechts davon eine weisse Fläche. Im einen Fall ist die Fläche scharf abgegrenzt vom grauen Hintergrund, im anderen Fall besteht ein gradueller Übergang. ...

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    Stockwerk 2 | Licht und Sicht

    Knife in Space

    Autsch! Da scheint ein Schweizer Taschenmesser frei im Raum zu schweben. Doch schneiden kann man sich nicht daran, denn man greift ins Leere. Über ein Hohlspiegel wird ein dreidimensionales Abbild des "realen" Messers erzeugt.

    Stockwerk 2 | Licht und Sicht

    Knife in Space

    Autsch! Da scheint ein Schweizer Taschenmesser frei im Raum zu schweben. Doch schneiden kann man sich nicht daran, denn man greift ins Leere. Über ein Hohlspiegel wird ein dreidimensionales Abbild des "realen" ...

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    Stockwerk 2 | Licht und Sicht

    Langsames Blau (Slow Blue)

    Ein roter, ein grüner und ein blauer Lichtpunkt können auf einer gelben Fläche, deren Helligkeit verändert werden kann, bewegt werden. Der blaue Fleck scheint immer hinterher zu "hinken".

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    Langsames Blau (Slow Blue)

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    Stockwerk 2 | Licht und Sicht

    Lichtbeugung beim Laser

    Das Licht, das um die Ecken geht! Trifft Licht (in diesem Falle Laserlicht) auf eine dünne Struktur wie ein Haar oder ein dünner Spalt, wird es durch diese in bevorzugte Richtungen abgelenkt. Das gebeugte Licht überlagert sich nicht störungsfrei - auf dem Schirm ist ein sogenanntes Interferenzmuster zu shen. Erstaunlich daran zu sehen: Mehr Licht auf einen Punkt bedeutet nicht immer, dass dieser auch heller scheint. Bei desktruktiver Interferenz gilt nämlich: Licht + Licht = Dunkelheit.

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    Lichtbeugung beim Laser

    Das Licht, das um die Ecken geht! Trifft Licht (in diesem Falle Laserlicht) auf eine dünne Struktur wie ein Haar oder ein dünner Spalt, wird es durch diese in bevorzugte Richtungen abgelenkt. Das gebeugte Licht ...

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    Stockwerk 2 | Licht und Sicht

    Lichtbrechung

    Licht breitet sich geradlinig aus - aber nur so lang es sich in einem homogenen Medium befindet. An der Grenzfläche zwischen unterschiedlichen Materialien ändert sich die Ausbreitungsrichtung des Lichts. Wie hier zu sehen ist hängt diese Änderung stark vom Einfallswinkel ab: Ein Laserstrahl trifft auf eine ruhige Wasseroberfläche und wird dort zum Teil reflektiert und zum Teil gebrochen, d.h. er dringt in das Wasser ein. Von der Seite kann beobachtet werden, in welche Richtung sich die jeweiligen Teile ausbreiten. Was geschieht, wenn der Einfallswinkel geändert wird?

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    Lichtbrechung

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    Stockwerk 2 | Licht und Sicht

    Lichtinsel

    Spiegel, Linsen, Farbfilter und noch vieles mehr laden den Besucher hier ein mit Lichtquellen und dem von einem Prisma aufgespaltenem Licht zu spielen. Die Funktion des Prismas, der Unterschied von konkaven und konvexen Linsen, das Mischen von verschiedenfarbigem Licht sowie die Frage, welche Farben ein Filter durchlässt und welche nicht, können hier erfahren und begriffen werden.

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    Lichtinsel

    Spiegel, Linsen, Farbfilter und noch vieles mehr laden den Besucher hier ein mit Lichtquellen und dem von einem Prisma aufgespaltenem Licht zu spielen. Die Funktion des Prismas, der Unterschied von konkaven und konvexen ...

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    Stockwerk 2 | Licht und Sicht

    Lichtreflexion

    Licht breitet sich geradlinig aus - aber nur so lang es sich in einem homogenen Medium befindet. An der Grenzfläche zwischen unterschiedlichen Materialien ändert sich die Ausbreitungsrichtung des Lichts. Wie hier zu sehen ist hängt diese Änderung stark vom Einfallswinkel ab: Ein Laserstrahl trifft von unten auf eine ruhige Wasseroberfläche und wird dort zum Teil reflektiert und zum Teil gebrochen, d.h. er dringt in die Luft ein. Von der Seite kann beobachtet werden, in welche Richtung sich die jeweiligen Teile ausbreiten. Was geschieht, wenn der Einfallswinkel geändert wird?

    Stockwerk 2 | Licht und Sicht

    Lichtreflexion

    Licht breitet sich geradlinig aus - aber nur so lang es sich in einem homogenen Medium befindet. An der Grenzfläche zwischen unterschiedlichen Materialien ändert sich die Ausbreitungsrichtung des Lichts. Wie hier zu ...

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    Stockwerk 2 | Licht und Sicht

    Lichtspirale

    Das Licht, das sich dreht! Polarisiertes weisses Licht strahlt in einen stehenden Zylinder mit einer Zuckerlösung. Die Zuckerlösung verursacht eine Linksdrehung der Schwingungsrichtung der einzelnen Farben, so entsteht eine Farbspirale. Dieser Effekt findet Anwendung in der Polarimetrie, wo durch den Drehwinkel des Lichtes auf die Konzentration einer Lösung geschlossen werden kann.

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    Stockwerk 2 | Licht und Sicht

    Lieblingsonkel

    Eine "Polage" (aus "Polarisation" und "Collage") ist der Lieblingsonkel, der eine Szene aus der griechischen Mythologie darstellt. Das Kunstwerk besteht aus vielen kleinen und grossen Cellophan-Streifen, das jede Farbe von polarisiertem Licht ein bisschen anders dreht. Durch einen weiteren Polarisationsfilter betrachtet, lassen sich die verschiedenen Ebenen des Lichtgemäldes erkunden.

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    Lieblingsonkel

    Eine "Polage" (aus "Polarisation" und "Collage") ist der Lieblingsonkel, der eine Szene aus der griechischen Mythologie darstellt. Das Kunstwerk besteht aus vielen kleinen und grossen ...

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    Stockwerk 2 | Licht und Sicht

    Newtonsche Ringe

    Wo unter normalem Licht nur eine schlichte Glasplatte zu sehen ist, enthüllt sich unter dem orangefarbigen, monochromatischen (einfarbigen) Licht der Natriumdampflampe ein bizarre Landschaft aus konzentrischen hellen und dunklen Ringen, ähnlich der Höhenkurvenringe um einen Berg bei einer Landkarte. Diese Interferenzmuster entstehen durch geringfügige Distanzunterschiede bei der Reflektion des Lichtes an zwei durch eine dünne Luftschicht getrennten Glasplatten.

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    Newtonsche Ringe

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    Stockwerk 2 | Licht und Sicht

    Ohne Farben Farben sehen

    Eine rotierende Scheibe mit aufgedrucktem Schwarz-Weiss-Muster erzeugt den Eindruck von Farben, obwohl da keine Farben sind! Unsere Farbrezeptoren, die Zäpfchen, befinden sich beim Anblick von Weiss alle in gleich stark erregtem Zustand. Den Erregungs-Wechsel zu Schwarzwahrnehmung vollziehen sie jedoch in unterschiedlicher Geschwindigkeit. Deswegen kommt es zu dieser Farbmischung auf Netzhaut-Ebene.

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    Ohne Farben Farben sehen

    Eine rotierende Scheibe mit aufgedrucktem Schwarz-Weiss-Muster erzeugt den Eindruck von Farben, obwohl da keine Farben sind! Unsere Farbrezeptoren, die Zäpfchen, befinden sich beim Anblick von Weiss alle in gleich stark ...

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    Optik-Labor

    Zu sagen, dass man hier einen Diaprojektor zusammenbauen könne, würde der Vielfalt an Experimentier-Reichtum dieses Exponates nicht gerecht werden. Was passiert, wenn man Linsen kurzer, mittlerer oder hoher Brennweite verwendet oder gar kombiniert? Warum sieht man immer noch das ganze Bild auf dem Projektionsschirm, wenn man einen Finger vor die Linse hält, nicht aber wenn man einen Finger vor das Dia hält? Diese und noch viel mehr Fragen beantworten sich von selbst beim Optik-Labor!

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    Optische Hebung

    Mit grosser Wahrscheinlichkeit würden Sie beim Versuch, einen im Fluss schwimmenden Fisch mit ihren blossen Händen zu fangen, den Fisch verfehlen. Durch die Brechung der Lichtstrahlen beim Übergang von Wasser zu Luft befinden sich die Objekte nicht dort, wo wir sie vermuten. In diesem Versuch scheint ein mit Wasser gefüllter Behälter, von oben durchs Wasser betrachtet, genau gleich gross zu sein wie der nebenstehende, in Tat und Wahrheit viel kleinere Behälter ohne Wasser.

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    Phenakistoskop

    Zwei bedruckte Scheiben mit strahlartigen Schlitzen lassen fantastische "Filme" ablaufen, wenn sie in gegenläufige Rotation versetzt werden und durch eine der Scheiben betrachtet werden. Dank der Trägheit unseres Auges erscheinen die kurzen Bildausschnitte als flüssiger Film. Viele spannende Variationen mit unterschiedlichen Rotationsgeschwindigkeiten oder sich im Zwischenraum bewegenden Personen sind möglich.

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    Pin Screen

    200'000 in ein Lochbrett gehängte Nadeln animieren jeden Barfuss-Fakir zum Streicheln. Aber keine Angst vor Wehwechen, die Nadelspitzen sind stumpf! Die Bewegung Ihrer Hand wird auf die Nadeln übertragen. Dabei formen sie auf der Oberfläche ein dreidimensionales Bild.

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    Polarisiertes Licht

    Licht ist eine Welle - und Wellen können in unterschiedlichen Richtungen schwingen. Dies kann man sehr eindrücklich mithilfe von Poarisationsfiltern und einigen alltäglichen Gegenständen untersuchen und beobachten. Zwei gekreuzte Poolarisationsfilter lassen zum Beispiel kein Licht durch, legt man aber einen dritten dazwischen, kommt wieder Licht hindurch. Aber nicht nur Polarisationsfilter beeinflussen die Schwingungsrichtung von Lichtwellen: Auch normale Plastikfolie, vor allem unter Spannung, hat beeindruckende Effekte auf Licht, wenn man es durch den Filter betrachtet. Ein buntes Farbenspiel entsteht - übrigens auch eine gute Methode, um Werkstücke auf ihre Qualität zu untersuchen: Spannungen im Material können so sichtbar gemacht werden. Halten Sie zum Beispiel mal ihre Brille unter den Polarisationsfilter.

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    Pseudoskop

    Was wäre, wenn wir die Welt nicht mit einem Augenabstand von durchschnittlich 6cm, sondern mit einem Augenabstand von 36cm betrachten würden? Und wenn wir gleichzeitig die für das linke Auge bestimmte Information dem rechten Auge zuführen und umgekehrt? Das Resultat ist verblüffend - weder links und rechts noch oben und unten, sondern hinten und vorne kehren sich um! Die Pseudoskopie macht uns deutlich: Realität ist das, was unabhängig von unseren Sinnen geschieht.

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    Pulfrich Phänomen

    Blickt man durch die Optik auf das Pendel, so scheint dieses in einer elliptischen Bahn zu schwingen, welche die Richtung ändert, wenn der Graufilter vor das andere Auge geschoben wird. Durch Verstellen der Dunkelheit des Filters kann man beobachten wie sich die Bahn des Pendels verändert. Der Grund für diese falsche Raumwahrnehmung liegt in der sogenannten Latenzzeit unseres Auges - einer Verzögerung, die durch die unterschiedlichen Helligkeiten zwischen den beiden Augen entsteht.

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    Pulfrich Phänomen

    Ein einfacher Trick mit verblüffender Wirkung! Hält man einen dunklen Filter vor EIN Auge und betrachtet einen pendelnden Gegenstand, scheint dieser sich plötzlich auf einer Kreisbahn zu bewegen! Durch die Abdunkelung wird die Reizweiterleitung des Auges ans Gehirn verlangsamt, die beiden Augen sehen das Objekt also an unterschiedlichen Positionen, was das Gehirn als räumliche Tiefe interpretiert.

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    Reell-Virtuell

    In das von unten beleuchtete, bauchige Glasgefäss wird an einem Faden ein kleines Objekt gehängt. Doch auf wundersame Weise erscheinen plötzlich zwei Objekte! Der Glaskörper verhält sich wie ein konkaver Spiegel und produziert ein reelles, auf dem Kopf stehendes Bild des "materiellen" Objekts.

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    Regenbogen Smileys

    Auf den ersten Blick nichts Besonderes: Ein ganzer Baum von verschiedenen drehbaren Schwarz/Weiss-Muster werden von einer scheinbar weissen Lampe beleuchtet. Doch die Lampe hat's in sich! Sie wechselt fürs Auge unsichtbar schnell die Farbe. Werden die Schwarz/Weiss-Muster gedreht, nehmen die weissen Flächen an jeder Position die jeweilige Farbe der Lampe an. Das Resultat ist ein Feuerwerk an leuchtenden Farben!

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    Schattenspiele

    Experimente mit Schatten sind anspruchsvoller als man zunächst vermuten würde! Wieviele Halbschatten und Kernschatten ergeben sich, wenn Sie sich vor 10 Lichtquellen stellen? Was für ein Schatten wirft ein dunkler Punkt vor zwei gekreuzte Leuchtröhren gehalten, was für einer ein Loch? Was für eine Schattenform kriegen Sie, wenn ein durchsichtiger Kreis geneigt vor die Lichtquelle gehalten wird? Sie sehen, ein Schatten ist mehr als das Fehlen von Licht!

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    Stockwerk 2 | Licht und Sicht

    Seifenfilm-Bilder

    Seifenblasen kennt jeder. Doch hier wird ein quer in der Seifenlösung liegender Stab langsam hochgezogen, welcher einen 1.5m breiten und bis zu 1m hohen Seifenfilm aufspannt! Seine ständig wechselnden Farben sind ein Anzeichen seiner schwankenden Dicke. Und seine immer noch enorme Oberflächenspannung hält sogar aus, dass Beulen in ihn gehaucht werden können.

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    Shadow Casting Panel Conversation

    Schatten sind mehr als das Fehlen von Licht - sie sind Information. Auf dieser «Schattenwurf-Platte» sind die Bildinformationen von zwei verschiedenen Bildern auf einen einzigen Träger gespeichert. Jedes dieser beiden Bilder ist aber nur unter bestimmten Umständen zu sehen. Fällt das Licht so auf die Platte, dass das eine Bild perfekt sichtbar wird, ist das andere Bild gerade gar nicht sichtbar. Ermöglicht wird dies durch die vielen kleinen Plättchen, die unterschiedlich auf der Platte angebracht sind und so je nach Lichteinfall unterschiedliche Schatten werfen. Es liegt in Ihrer Hand: Über einen Seilzug können Sie die Position der Beleuchtung - und somit den Einfallswinkel - bestimmen.

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    Shadow Cloud Time

    Wo Licht ist, da ist auch Schatten - und manche Geheimnisse werden durch Schatten offenbar! Eine grosse, seltsam anmutende Kugel wird von einem Strahler beleuchtet und wirft einen Schatten auf den dahinterliegenden Schirm. Beim Drehen der Kugel ändert sich der Schatten und erinnert an den Schatten vorbeiziehender Wolken. Doch Plötzlich nimmt das Diffuse Gestalt an und ein Bild wird sichtbar. Insgesamt drei Schattenbilder - entpsrechend der drei Achsen des Würfels - sind in dieser "Schattenwolke" versteckt.

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    Shadow Pendulum tik-tak

    Manchmal machen erst Schatten Dinge sichtbar - und ans Licht geholt, werden sie unsichtbar! Ein grosses Uhrpendel schwingt von einer zur anderen Seite, wobei auf dem Pendel in der einen Position "tik" und der anderen "tak" zu lesen ist. Auf dem Pendel befindet sich kein Bildschirm, keine Beamer-Projektion und Magie ist es auch nicht: Die Information für beide Wörter ist auf dem Pendel selbst enthalten. Es hängt nur von der richtigen Beleuchtung ab - dem Einfallswinkel des Lichtes - und die Information wird als Schatten sichtbar.

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    Spiegel polarisieren Licht

    Dreht man eine Spiegelfläche senkrecht zu einer zweiten Spiegelfläche verschwindet der Lichtreflex, weil Spiegelungen das Licht polarisieren.

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    Spiegel-Reflektor

    Aus welcher Richtung auch immer man einen Lichtstrahl in die drei rechtwinklig zueinander angebrachten Spiegel lenkt, das reflektierte Licht tritt genau in derselben Richtung wieder aus. Deshalb leuchten bei Nacht die vielen kleinen Katzenaugen am Rücklicht eines Fahrradfahrers nur für den Autofahrer - wegen seiner Scheinwerfer - auf, nicht aber für den nebenhergehenden Fussgänger.

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    Spinnen mit Licht

    Man nehme ein Seil, versetze es in Drehung und beleuchte es mit farbigem Stroboskoplicht und schon entstehen phänomenale, sich stetig ändernde Lichtskulpturen. Das wäre jedoch nur halb so spannend, wenn der Besucher nicht selbst über einen Steuerungscomputer Einfluss auf die Farben und Formen nehmen könnte.

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    Stockwerk 2 | Licht und Sicht

    Störender Lichtreflex

    Fotografen kennen das Problem! Oft spiegeln sich störende Lichtreflexe auf Scheiben oder auf Wasser. Man kann die Lichtreflexe jedoch mit einem Trick zum Verschwinden bringen: Indem man einen Polarisationsfilter senkrecht zur Reflexionsebene dreht, verschwindet der Lichtreflex wie von Geisterhand!

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    Strichmuster-Trommel

    Eine Kamera kann schnelle Bewegungen nicht scharf aufnehmen, wenn die Belichtungszeit zu lang ist. Auch bei unserem Auge ist dieser Effekt zu sehen: Möchte man eine schnelle Bewegung sehen, so folgen die Augen der Bewegung. Dies kann hier an einer rotierenden Strichmuster-Trommel gut getestet werden.

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    Stockwerk 2 | Licht und Sicht

    Strudel auf der Handfläche

    Dieses Experiment funktioniert sehr ähnlich wie der Wasserfall-Effekt am gleichen Tisch. Starrt man eine Weile auf ein rotierendes Punktemuster und sodann auf seine Handinnenfläche, scheint sich die Handfläche ebenfalls zu drehen - entgegengesetzt zum vorigen Punktemuster!

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    Super-Schnur

    Eine herumwirbelnde weisse Schnur zaubert sich ständige wandelnde Technicolor-Farben in die Luft. Durch verändern der Umlaufgeschwindigkeit der Schnur und zugleich jener der Farbfilterscheibe vor der Lichtquelle lassen sich vielfältigste Wellenformen und Farbkombinationen kreieren.

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    Stockwerk 2 | Licht und Sicht

    Szintillierendes Hermann-Gitter

    Bei dieser faszinierenden Kombination des Szintillierenden Gitters und des klassischen Hermann-Gitters erscheinen zusätzlich zu den szintillierenden Punkten verblüffende Phänomene im neuen Muster. Die scheibenfreien Flächen treten als übergeordnete Gitterfläche auf, in welcher drei dünne Scheinlinien gesehen werden können, die dunkler scheinen als der Hintergrund. Bei längerer Beobachtung scheinen die Linien zu schwanken und schliesslich sieht man pulsierende Bewegung im gesamten Streifenbereich. Die Wissenschaft kann noch keine zufriedenstellende Erklärung für diese Phänomene liefern. Fest steht aber, dass die Ursache für die Phänomene nicht wie früher angenommen auf retinaler Ebene, sondern eine Verarbeitungs-Stufe höher auf cortikaler Ebene entstehen.

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    Stockwerk 2 | Licht und Sicht

    Teleskop nach Kepler

    Dieses verblüffend einfache Instrument revolutionierte die Sicht der Astronomen auf unser Universum! Im Wesentlichen besteht das Kepler-Teleskop aus einer starken Sammellinse, das ein Bild eines weit entfernten Objektes in den Strahlengang projiziert. Eine zweite Sammellinse, die Okularlinse, erlaubt dann die vergrösserte Betrachtung dieses projizierten Bildes.

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    Stockwerk 2 | Licht und Sicht

    The Kiss II

    Multiplex Regenbogenhologramm von Lloyd Cross, San Francisco, 1975 "The Kiss" von Lloyd Cross ist eines der ersten und das berühmteste Multiplexhologramm - auch Stereogramm oder Integralhologramm genannt. Cross kombinierte Holografie und konventionelle Filmaufnahmen, um erstmals bewegte Holografiebilder zu erzeugen.

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    Stockwerk 2 | Licht und Sicht

    Totalreflexion

    Gefangenes Licht - oder wie die Schildbürger beinahe Licht in ihr fensterloses Rathaus hätten bringen können! In ein Plexiglasstab leuchtet ein Laserstrahl mit veränderbarem Winkel. Trifft der Laserstrahl auf eine Seitenfläche, so wird er vollständig reflektiert und im selben Winkel wieder abgestrahlt. Dies funktioniert jedoch nur bis zu einem Winkel von 48 Grad. Ab diesem Winkel tritt das Licht aus dem Staub aus und wird nicht mehr reflektiert.

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    Stockwerk 2 | Licht und Sicht

    Unsichtbares sichtbar machen

    Was meint eigentlich „Konvektion“? Was passiert mit Wasser, wenn es erhitzt wird? Die Projektion einer starken Lampe, die durch das von einem Tauchsieder erwärmte Wasser durchscheint, bringt es zum Vorschein. Erwärmtes Wasser dehnt sich aus, wird also leichter und steigt deswegen nach oben, wobei es sich mit dem weniger erwärmten Wasser verwirbelt. Gleichzeitig verändert sich aber auch die optische Dichte von erwärmten Wasser. Dies macht die Wärmeströmungen sichtbar.

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    Stockwerk 2 | Licht und Sicht

    Vibrating Pin Screen

    Fast eine Viertel-Million schaukelnde Pendel! In einem Lochbrett aufgehängte Nägel unterschiedlicher Länge werden durch einen Vibrator in Schwingung versetzt. Da bei einem Pendel alleine die Länge für die Schwingungsdauer verantwortlich ist, kommt es zu einer faszinierenden Schwingungs-Landschaft, die durch die spezielle Beleuchtung noch besonders hervorgehoben wird.

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    Stockwerk 2 | Licht und Sicht

    Warum ist der Himmel blau

    Warum in aller Welt ist der Himmel blau und nicht schwarz wie die Nacht? Schliesslich blicken wir ja direkt ins nahezu schwarze Universum. Ein Diaprojektor, der durch ein mit halbtrüber Flüssigkeit gefülltes Rohr leuchtet, verrät es: Das ursprünglich weisse Licht wird beim Durchgang durch die Röhre (bzw. Himmel) an kleinsten Teilen gestreut. Zuerst werden nur die blauen Anteile des Lichts (Tag), mit länger werdendem Weg aber auch die roten Anteile des Lichts (Abend) gestreut.

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    Warum in aller Welt ist der Himmel blau und nicht schwarz wie die Nacht? Schliesslich blicken wir ja direkt ins nahezu schwarze Universum. Ein Diaprojektor, der durch ein mit halbtrüber Flüssigkeit gefülltes Rohr ...

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    Was ist Polarisation?

    Infotafel zum Thema Polarisation.

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    Wasserfall-Effekt (klein)

    Beim Drehen dieser Scheibe scheinen sich die Spiral-Muster sowohl ein- wie auch auszustülpen. Ein verblüffender Effekt tritt ein, wenn wir nach einiger Zeit des Betrachtens dieser Scheinbewegungen unseren Blick auf einen ruhenden Gegenstand richten. Dieser scheint sich nun ebenfalls zu bewegen - und zwar genau entgegengesetzt! Was passiert wohl, wenn man nur mit einem Auge auf die sich drehende Spirale schaut, dieses dann zudeckt und mit dem anderen, zuvor geschlossenen Auge den ruhenden Gegenstand betrachtet? Das Ergebnis ist überraschend und bestätigt etwas Wichtiges: das Sehen, die Wahrnehmung, passieren vor allem im Gehirn und nicht so sehr auf der Netzhaut des Auges!

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    Zauberstab

    Eigentlich ist Licht unsichtbar! Zumindest können wir es nicht sehen, wenn es nicht direkt in unsere Augen trifft. Insofern wäre eine Diaprojektion ohne Leinwand nicht sonderlich interessant. Mit einem kleinen weissen Stab lässt sich jedoch eine Leinwand herbeizaubern! Man braucht bloss mit schnellen Bewegungen im Strahlengang des Diaprojektors auf und ab zu wedeln und schon wird das Bild sichtbar.

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