Nanopartikel - Kirchenfenster warum ändert sich die Wellenlä

formel · Gast

Meine Frage:

"Bereits seit dem Mittelalter gibt es Nanotechnologie ? zumindest in ersten technischen Anwendungen. In manchen Kirchenfenstern zum Beispiel. Ihre rubinrote Farbe verdanken sie nanometergroßen Goldpartikeln. Die Glashersteller ahnten damals nicht, dass sie mit den winzigen Goldmengen, die sie mit dem Glas einschmolzen, Cluster von Nanopartikeln erzeugten. Der Effekt: Statt goldgelb leuchteten die Fenster strahlend rot. "Der Farbwechsel beruht auf den veränderten elektronischen Eigenschaften solch kleiner Teilchen", erklärt Stefan Lach, Chemiker und Nanoforscher von der Universität Kaiserslautern. Bei ihrer Größe ? sie bestehen aus rund 100 Atomen ? ändert sich die Wellenlänge des Lichtes: Statt goldenem fällt rotes Licht in die Kirche. "

So steht es in einem Artikel. Doch warum ändert sich die Wellenlänge, welche Gesetzmäßigkeiten stecken dahinter?

Das sich Cluster bilden, dessen Eigenschaften eher Molekühlen ähneln als Festkörpern. Cluster sind geordnete Zusammenlagerungen von Atomen von einem oder mehreren chemischen Elementen zu einem Partikel, soweit habe ich alles verstanden.

Danke.

Meine Ideen:
Das sich Cluster bilden, dessen Eigenschaften eher Molekühlen ähneln als Festkörpern. Cluster sind geordnete Zusammenlagerungen von Atomen von einem oder mehreren chemischen Elementen zu einem Partikel, soweit habe ich alles verstanden.

Danke.

Crotaphytus · Anmeldungsdatum: 21.10.2005 Beiträge: 138

Etwas verspätet, aber vielleicht hilfts ja immer noch: In winzigen Goldklümpchen können sich sogenannten Plasmonen ausbilden. Das sind kollektive Elektronenschwingungen. Vereinfacht ausgedrückt sammeln sich die freien Ladungsträger im Gold und wandern hin und her. Die Wellenlänge und Frequenz dieser Schwingung ist dabei von den Dimensionen des Goldklümpchens abhängig.
Lustigerweise können die Schwingungen unter bestimmten Voraussetzungen von einfallendem Licht angeregt werden. Wenn das passiert, wird die entsprechende Lichtfrequenz absorbiert, wodurch sich die Farbe ändert. Welche Farbe "verschwindet" hängt dabei dann eben von der Größe (und Form) des Golds ab und kann durchaus starke Abweichungen von den Eigenschaften von makroskopischen Goldklumpen haben.

Stichworte für weitere Google-Recherchen: Plasmonen, Plasmonen-Resonanz, metallische Metamaterialien.