Fotos

von Werner Hedlich             eMail:   
89081 Ulm

Thema:
Chemie im Alltag – die Wunderwelt der Kleinstkristalle!

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", so 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, so wird das aus dem Polarisator austretende, nur in einer Ebene schwingende Licht den Kristall durchdringen. Bei Betrachtung durch den gekreuzten Analysator erscheint er hell auf dunklem Untergrund. Durch verschiedene Ausbreitungsgeschwindigkeiten des ordentlichen und des außerordentlichen Lichtstrahls im Kristall entstehen nach Passieren des Analysators lebhafte Farben (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. Hierzu zählen die Kristalle des kubischen Systems.
Anisotrope Kristalle weisen in ihrem Strukturaufbau drei unterschiedlich lange Achsen auf, welche senkrecht aufeinander stehen. Daher ist die Lichtbrechung in allen Richtungen unterschiedlich. Es tritt das Phänomen der Doppelbrechung auf. Alle nichtkubischen Kristalle sind anisotrop und lassen sich in zwei Gruppen aufteilen.

1. Einachsige Strukturen
2. Zweiachsige Strukturen

Doppelbrechung: Ein durch einen doppeltbrechenden Kristall betrachtetes Bild erscheint doppelt, da der einfallende Lichtstrahl in zwei Strahlen zerlegt wird. Es entsteht ein ordentlicher Strahl, der dem Brechungsgesetz folgt, und ein außerordentlicher. Bei den meisten Mineralen ist die Doppelbrechung so gering, dass sie nur mit dem Polarisationsmikroskop nachgewiesen werden kann.

Da einachsige Strukturen (isotrope) keine Doppelbrechung aufweisen, entstehen im Polarisationsmikroskop keine farbigen Bilder, zum Beispiel bei Natriumclorid (Kochsalz).

©COPYRIGHT:

Alle Uhrheber- und Verwendungsrechte liegen bei den Bildautoren. Eine Verwendung der auf dieser Webseite gezeigten Bilder ist nur mit schriftlicher Zusage des Bildautors möglich.

Klicken Sie auf ein Bild, um es zu vergrößern.

Glutaminsäure	Menthol
Salicylsäure	Acetylsalizylsäure (Aspirin)
Phtalsäure	Vitamin B6
Vitamin B1	Harnstoff
Natriumbicarbonat	Sorbinsäure
Beispiele für gemischte	Substanzen