PhoTOP - phosphoreszierender Kreisel

Eine faszinierende Entwicklung des amerikanischen Physik-Professors Kenneth Brecher: das PhoTOP. Dabei handelt sich um eine Kreiselscheibe mit einem Durchmesser von zwölf Zentimetern. Beschichtet ist sie mit einer phosphoreszierenden Farbe, so dass sich wunderbare Muster ausbilden, wenn man das rotierende PhoTOP mit einer passenden Lichtquelle anstrahlt.

PhoTOP: Kreiselscheibe für spannende Spiral-Muster

Optimal geeignet sind Laserpointer mit einer Wellenlänge von 405 Nanometern (nicht im Lieferumfang enthalten), was dem nahen UV-Bereich bzw. Tiefviolett entspricht. Das Produkt soll aber ausdrücklich auch für Experimente mit anderen Lichtquellen verwendet werden (siehe die erhältliche Variante mit dem Stift mit UV-Licht). So kann man spannende Experimente nicht nur zur Phosphoreszenz machen, sondern auch zu Spiral-Mustern aller Art und sogar Lissajous-Figuren. Lissajous-Figuren sind komplexe periodische Muster, die in der Physik und Mathematik eine besondere Rolle spielen. Die Figuren entstehen durch die Überlagerung von wellenförmigen Schwingungen und sind nach dem französischen Mathematiker Jules Antoine Lissajous benannt, der sie im 19. Jahrhundert intensiv untersucht hat.

Kenneth Brecher ist emeritierter Professor für Astronomie und Physik an der Boston University, USA. Das PhoTOP entstand dabei nicht nur aus seinem langjährigen Interesse für Kunst, Mathematik und Phänomene aus dem Bereich der visuellen Wahrnehmung. Bereits in den 1970er-Jahren befasste er sich intensiv mit der Dynamik rotierender und präzedierender Neutronensterne. Seither hat ihn die Faszination von kreiselnden Objekte aller Art nicht mehr losgelassen. Parallel zu seinen Forschungen entwickelte er ab den 2000er-Jahren eine Reihe von Hands-on Bildungsmaterialien sowie Software zu den Themen Licht, Optik, Farbe und visueller Wahrnehmung. Ab 2015 begann er physikalisches Spielzeug zu entwickeln und zu vertreiben. Darunter befindet sich das PhoTOP sowie das PhiTOP, das Sie hier finden. 

Das Phänomen der Phosphoreszenz 

Unter bestimmten Bedingungen kann Licht Materie zum Leuchten bringen, denn in solchen Fällen vermag das Licht Elektronen in einen angeregten Zustand zu versetzen, so dass sich die Elektronen auf einem höheren Energieniveau als in ihrem Grundzustand befinden. Hat man es mit dem Phänomen der Phosphoreszenz zu tun, können diese angeregten Elektronen jedoch nicht sofort wieder auf ihr ursprüngliches Energieniveau zurückkehren.

Vielmehr bleiben die Elektronen für eine gewisse Zeit auf dem angeregten Niveau, bevor sie schließlich in den Grundzustand zurückfallen. Während dieses Prozesses geben sie die überschüssige Energie in Form von Photonen ab, die als sichtbares Licht emittiert werden. Dieses emittierte Licht hat eine längere Wellenlänge und damit eine niedrigere Energie im Vergleich zum anregenden Licht. Die verzögerte Emission von Licht wird als Phosphoreszenz bezeichnet. Im anderen Fall spricht man von Fluoreszenz, das etwa von Geldscheinen bekannt ist: Hält man einen Geldschein unter Schwarzlicht, dann leuchtet er auf. Das Leuchten verschwindet jedoch sofort, wenn das Schwarzlicht ausgeht. Beide Phänomene - Phosphoreszenz und Fluoreszenz - werden unter dem Oberbegriff Lumineszenz zusammengefasst.

Das PhoTOP mit einem UV Laserpointer (405 nm)

Das PhoTOP mit einem Stift mit UV-Licht

Bitte beachten Sie, dass das PhoTOP ohne den UV Laserpointer geliefert wird, da dieser für den deutschen Markt nicht zugelassen ist. Alternativ bieten wir Ihnen das PhoTOP mit einem Stift mit UV-Licht an.