Prof. Dr. Herbert Gross, langjähriger und sehr geschätzter Dozent im Bereich Optik-Design bei Photonics BW, vermittelte spannende Einblicke in Alltagsthemen der Optik.
Prof. Dr. Herbert Gross
Aalen, 23. März 2025
Vor einiger Zeit wurde zwischen mir und Frau Brenner, Physiklehrerin am Scheffold-Gymnasium in Schwäbisch Gmünd, vereinbart, im Rahmen ihres Physikunterrichtsblocks zum Thema Optik eine spezielle Stunde einzubauen, wo ich den Schülern etwas technische Optik aus meinem Blickwinkel nahebringen wollte – auch um etwas Abwechslung und Begeisterung zu diesem Thema zu transportieren. Am 20. und 21. März 2025 haben dann entsprechende Unterrichtseinheiten in zwei siebten Klassen stattgefunden. Vor insgesamt ca. 35 Schülern wurde ein Vortrag ‚Optik in Natur und Alltag‘ gehalten mit verschiedenen Themen und einigen experimentellen Vorführungen. Zur Vorführung verschiedener einfacher Aufbauten kam ein Trainingskit mit Lichtquelle, Linsen, Stäben und Spiegeln zum Einsatz, den Photonics BW eigens zu diesem Anlass angeschafft hatte. Es ging zunächst darum, die Optik des menschlichen Auges zu verstehen, aber auch andere Augenprinzipien aus der Natur dagegen zu stellen, wie zum Beispiel das Fliegenauge. Die verschiedenen Elemente des Auges wurden erklärt und auf die Funktion einer Brille eingegangen. Der blinde Fleck wurde praktisch vorgeführt und andere Krankheiten des Auges diskutiert. Das Prinzip der Lichtbrechung wurde phänomenologisch erklärt und an Planplatten und Linsen demonstriert. Das Funktionsprinzip positiver sowie negativer Linsen, Prismen, einfacher Linsenkombinationen wie Galilei- und Keplerteleskop und ihre Unterschiede wurden herausgearbeitet. Das Prinzip der Totalreflexion und seine Anwendung in geraden und gekrümmten Lichtleitfasern konnte vorgeführt werden und einfache Anordnungen und Anwendungen zu gekrümmten Spiegeln wurden gezeigt. Die Entstehung des Regenbogens, einer Fata Morgana und die Optik von Retroreflektoren sowie die entsprechenden Eigenschaften wurden erklärt. Es wurde herausgearbeitet, wie die Farbe des Ulmer Blautopfes entsteht, woher die roten Augen der Blitz-Photographie kommen und wie das Blau des Himmels entsteht.
Abschließend konnte man die Schüler mit einer Reihe von optischen Täuschungen faszinieren und eindrucksvoll vorführen, wie das Zusammenspiel von Gehirn, der menschlichen Erfahrung und der Wahrnehmung des Auges zu Irritationen führt und falsche Schlüsse erzeugt. Insbesondere die falsche Einschätzung zu Farbeffekten bei entsprechend variiertem Hintergrund hat bei den Schülern offenkundig Erstaunen ausgelöst.
Die zweimal 90 Minuten Unterricht zu Alltagsthemen der Optik haben den Schülern vor Augen geführt, dass es viele interessante Phänomene der Optik gibt, die teilweise gar nicht so einfach zu verstehen sind. Das Feedback der Schüler war uneingeschränkt positiv und es besteht die Hoffnung, dass man mit dieser Aktivität dem einen oder anderen Kind eine Begeisterung für Naturwissenschaften mitgeben konnte.
An dieser Stelle möchte ich nochmals Photonics BW und Dr. Andreas Ehrhardt für die großzügige Unterstützung dieser Aktivität danken. Ein besonderer Dank gilt der begleitenden Physiklehrerin Anika Brenner, die diese Aktivität ermöglicht hat und mit ihrer Begeisterung und positiven Einstellung das ganze zu einer gelungenen Veranstaltung werden ließ.
Zur Person:
Prof. Dr. Herbert Gross ist seit zwei Jahren im Ruhestand. In seiner aktiven Zeit hat er sich mehr als 30 Jahre bei der Firma Zeiss im Bereich Forschung und Entwicklung mit optischen Systemen beschäftigt. Dann erhielt er einen Ruf auf den Lehrstuhl ‚Theorie Optischer Systeme‘ der Universität Jena, wo er über 10 Jahre dieses Fach in Lehre und Forschung vertreten hat. Seit 2002 ist er in der Aus- und Weiterbildung im Innovationsnetz Photonics BW tätig, in der Fachwelt ist er durch sein Standardwerk ‚Handbook of Optical Systems‘ und 145 Veröffentlichungen und eingeladene Vorträge auf Konferenzen und Tagungen international bekannt.