Farben, Licht und Kriminalistik:
Auf Spurensuche mit Kommissar Licht
Ein Projekt in der Klasse 7C
am
Josef-Effner-Gymnasium Dachau
21./22. Januar 2008
erarbeitet und durchgeführt von
Benedikt Harrer
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Farben, Licht und Kriminalistik: Auf Spurensuche mit Kommissar Licht
Abstract
Das Interesse an Kriminalserien im Fernsehen ist bereits in der siebten Klasse
zum Teil sehr hoch. In den letzten Jahren ist das Angebot insbesondere der Se-
rien, in denen die Kriminaltechnik im Vordergrund steht, stark gewachsen.
Mit diesem Projekt soll den Schülern der siebten Jahrgangsstufe über die Be-
schäftigung mit einem Aspekt der Kriminaltechnik ein neuer Zugang zur Physik
(insbesondere der Optik) geboten werden.
Zunächst werden in einem Stationenbetrieb Grundlagen zu Licht und Farben
wiederholt sowie verschiedene Aspekte der Fluoreszenz erarbeitet.
Anschließend bearbeiten die Schüler in Kleingruppen verschiedene Aufgaben: Sie
suchen das Schulhaus nach fluoreszierenden Spuren ab und versuchen, diese zu
identifizieren bzw. untersuchen vorher präparierte Spurenträger unter „Laborbe-
dingungen“.
Die Ergebnisse dieser Untersuchungen werden mit Hilfe von Digitalkameras auf
Fotos festgehalten.
Abschließend erstellen die Schüler Poster und präsentieren ihre Ergebnisse der
Klasse.
Dieses Projekt wurde im Rahmen der Zulassungsarbeit „Physik und Kriminalistik“
erarbeitet und zusammengestellt.
München/Möckenlohe im Januar 2008
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Ein Projekt in der Klasse 7C (JEG Dachau) am 21. / 22. Januar 2008
Ablauf
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Farben, Licht und Kriminalistik: Auf Spurensuche mit Kommissar Licht
I. Vorstellung des Projekts
1. Einleitung - Stummer Impuls
Der Projekttag beginnt mit einem stummen Impuls: Der Eingangsbereich des
Klassenzimmers wird mit Schwarzlichtlampen beleuchtet, der Raum ist ansonsten
verdunkelt (evtl. Notbeleuchtung an).
Beim Betreten des Raums erleben die Schüler dabei schon das Phänomen der Fluoreszenz:
Weiße Kleidungsstücke leuchten hell auf. Evtl. kann der Raum auch noch mit diversen
fluoreszierenden Deko-Elementen geschmückt werden.
2. Gruppeneinteilung
Sind alle Schüler vollzählig im Klassenzimmer anwesend, beginnt die Einteilung in
Kleingruppen. Diese Gruppen werden für den Rest des Tages beibehalten.
In der Klasse 7C sind 31 Schüler, es bietet sich daher an, 8 Gruppen zu bilden: Eine der
Gruppen besteht aus drei Schülern, die restlichen Schüler bilden sieben Vierergruppen.
3. Stationenbetrieb
3.1 Lernziele
� Die Schüler unterscheiden in Kleingruppen verschiedene Arten von Lichtquellen,
indem sie deren Licht mit Hilfe von Spektroskopen analysieren.
� Sie untersuchen in Kleingruppen die Funktionsweise von Farbfiltern, indem sie
einfache Experimente mit Taschenlampen und Filtern durchführen.
� Die Schüler beobachten, ebenfalls in Kleingruppen, verschiedene Fluoreszenz-
Erscheinungen, indem sie verschiedene (zum Teil extra präparierte) Gegenstände
mit UV-Licht beleuchten.
� Sie lernen verschiedene Methoden der kriminalistischen Spurensicherung bzw.
-analyse kennen, indem sie in Kleingruppen mit einer UV-Lampe als forensische
Lichtquelle im Schulhaus auf Spurensuche gehen.
3.2 Einführung
Nachdem die Schüler vor den Weihnachtsferien grundlegende Eigenschaften von Licht
kennen gelernt und eine kurze Einführung in die Farbmischung erhalten haben, lernen sie
im ersten Teil dieses Stationenbetriebs zunächst die Spektren verschiedener Lichtquellen
kennen. Mit Hilfe von Filtern gelingt es ihnen, verschiedene Farbanteile aus einem
kontinuierlichen Spektrum auszublenden. Im zweiten Teil beschäftigen sich die Schüler mit
einem weiteren Phänomen der Optik, der Fluoreszenz. Da das bisher gesammelte
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Ein Projekt in der Klasse 7C (JEG Dachau) am 21. / 22. Januar 2008
physikalische Fachwissen nicht dazu ausreicht, dieses Phänomen zufriedenstellend zu
erklären, beschränken wir uns in diesem Stationenbetrieb auf die Beobachtung der
Fluoreszenz.
3.3 Vorstellung der einzelnen Stationen
An dieser Stelle werden die einzelnen Stationen nur kurz vorgestellt. Die
Arbeitsanweisungen sind in Teil II zu finden!
Jeweils vier Gruppen arbeiten gleichzeitig an den Themen „Spektroskopie“ bzw.
„Fluoreszenz“. Die Materialien der Stationen stehen jeweils in vierfacher Ausführung zur
Verfügung. Nach der Hälfte der zur Verfügung stehenden Zeit beginnen die Schüler mit der
Bearbeitung des jeweils anderen Themas.
Bei der Vorstellung des Stationenbetriebs sollten ausdrücklich die Arbeitsanweisungen und
die Laborprotokolle vorgestellt werden, der Unterschied ist für die Schüler nicht von
vornherein klar! Es sollte darauf geachtet werden, dass die Schüler die Arbeitsanweisungen
genau lesen! Evtl. stichprobenartig in einzelnen Gruppen das Verständnis der
Aufgabenstellung prüfen!
3.3.1 Spektroskopie
Vorversuch
Dieser Versuch soll die Funktionsweise der Spektrometer verdeutlichen, die an einigen
Stationen verwendet werden. Mit Hilfe einer handelsüblichen CD bzw. eines CD-Rohlings
wird das Spektrum der Raumbeleuchtung (bzw. der Halogenlampen an den einzelnen
Stationen) sichtbar gemacht. Das Spektrum wird nicht auf einen Schirm projiziert, sondern
kann direkt auf der CD beobachtet werden.
1. Station: Das kontinuierliche Spektrum einer Halogenlampe
Durch ein selbst gebasteltes CD-Spektroskop beobachten die Schüler an dieser Station das
kontinuierliche Spektrum einer Halogenlampe, die „weißes“ Licht aussendet.
2. Station: Das Linienspektrum eines Farb-LC-Displays
An der Station „Spektrum einer Halogenlampe“ wurde „weißes“ Licht in ein kontinuierliches
Spektrum zerlegt. Hier wird das „weiße“ Licht eines Farb-LC-Displays (Laptop-Display) mit
Hilfe eines selbst gebastelten CD-Spektroskop in ein Linienspektrum zerlegt.
3. Station: Das Linienspektrum eines roten Laserpointers
Ein Spektrum muss nicht aus verschiedenen Farbanteilen bestehen, das lernen die Schüler
an dieser Station. Das Spektrum eines roten Laserpointers wird wieder mit Hilfe eines
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Farben, Licht und Kriminalistik: Auf Spurensuche mit Kommissar Licht
selbst gebastelten CD-Spektroskops in ein Linienspektrum zerlegt. Die Schüler sehen nur
eine sehr scharf abgegrenzte rote Linie. Zum Vergleich wird das Spektrum einer roten LED
durch das Spektroskop betrachtet: Dieses Spektrum ist breiter und läuft an den Rändern
aus. Die Spektren unterscheiden sich also, obwohl das Licht beider Lichtquellen gleich
gefärbt erscheint (Für diesen Versuch wird ein spezielles Spektrometer verwendet, bei dem
man nicht direkt mit dem Laserpointer durch den Spalt leuchten kann).
Achtung: Laserpointer und LED-Taschenlampe sollten nicht an den Schülertischen bereit
gelegt werden! Die Schüler müssen diese zur Bearbeitung der 3. Station vom Lehrer holen
und wieder zurückbringen, wenn sie mit der Bearbeitung fertig sind!
4. Station: „Licht färben“ mit Filtern
An dieser Station wird das Licht einer Taschenlampe mit Hilfe verschiedenfarbiger
Filter(folien) „eingefärbt“. Außerdem sollen die Schüler beschreiben, was sie sehen, wenn sie
Gegenstände nur durch einen Filter beobachten.
Danach wird das Spektrum der Taschenlampe wiederum mit Hilfe eines selbst gebastelten
CD-Spektroskops betrachtet. Die Schüler sollen nun verschiedene Farbfilter in den Lichtweg
einbringen und beobachten, wie sich das Spektrum verändert.
3.3.2 Fluoreszenz
1. Station: Fluoreszenz von Textmarker-Farben
Spätestens beim stummen Impuls zu Beginn der Stunde haben die Schüler fluoreszierende
Farben gesehen, also Farbstoffe, die unter Anregung durch UV-Licht zu leuchten beginnen.
An dieser Station lernen die Schüler beispielhaft die Fluoreszenz von Textmarker-Farben
kennen. Diese Stifte sind ihnen aus dem Alltag bekannt, sie heißen in der Umgangssprache
auch „Leuchtmarker“. Die Schüler können beobachten, dass die Textmarker-Farben unter
Anregung durch „Schwarzlicht“ tatsächlich zu leuchten beginnen.
2. Station: Fluoreszenz von roter Tinte / Eosin
Manche rote Tinte enthält als roten Farbstoff Eosin. Dieser kann durch Anregung mit
blauem / ultraviolettem Licht zum Leuchten gebracht werden. Für die Schüler dürfte dabei
am erstaunlichsten sein, dass die rote Tinte plötzlich grünlich-gelb zu leuchten beginnt,
während sie unter „normaler“ Beleuchtung rot erscheint.
3. Station: Fluoreszenz von Aesculin
Die Rinde von Kastanienbäumen enthält den Wirkstoff Aesculin. Schneidet man ein Stück
Rinde ab und gibt es in ein mit Wasser gefülltes Glas, so wird das Aesculin im Wasser
gelöst. Bei Tageslicht ist davon nicht viel zu sehen. Beleuchtet man das Glas jedoch mit
UV-Licht, so kann man deutlich hellblaue Schlieren entdecken, die sich von dem
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Rindenstückchen lösen. Rührt man das Wasser kräftig um, so leuchtet die ganze Lösung
milchig-blau. Bei Tageslicht ist sie weiterhin durchsichtig.
4. Station: Sicherheitsmerkmale von Geldscheinen / Kinderreisepässen
Geldscheine und Kinderreisepässe enthalten eine Reihe von Sicherheitsmerkmalen, die erst
bei Beleuchtung mit UV-Licht zu erkennen sind. Die Schüler sollen einen Geldschein und
einen Kinderausweis untersuchen und beschreiben, welche Sicherheitsmerkmale sie finden.
3.3.3 Besprechung der Ergebnisse
Am Ende des Stationenbetriebs (vor der Pause) sollte unbedingt eine Wiederholung und
Besprechung der Ergebnisse mit Verbesserung der Laborprotokolle stattfinden!
4. Motivation / Überleitung zur Kriminaltechnik
Als Überleitung bzw. zur Motivation des Themas „Auf Spurensuche mit Kommissar Licht“
wird ein Ausschnitt aus einer Folge von „CSI: Crime Scene Investigation“ gezeigt:
Die Episode 3x01 mit dem Titel „Rache ist süß“ („Revenge is best served cold“) beginnt an
einem Pokertisch in einem Casino in Las Vegas. Während einer spannenden Poker-Partie
erleidet einer der Spieler scheinbar einen Herzinfarkt. Das herbeigerufene CSI-Team
beginnt mit der Spurensuche und untersucht dabei den Stuhl des Verstorbenen mit einer
UV-Lampe. Auf dem Stuhl sind einige fluoreszierende Flecken zu sehen.
5. Spurensuche im Schulhaus / Analyse von Spurenträgern
Im Gegensatz zum Stationenbetrieb sind die Arbeitsanweisungen bei dieser
Schüleraktivität zum Teil sehr offen gehalten. Lediglich bei der Analyse der vorbereiteten
Spurenträger und bei der Spurensuche am präparierten „Tatort“ sind die möglichen
Ergebnisse bereits vorher bekannt.
5.1 Eine kleine Spurenkunde
Die Vielfalt der zu entdeckenden Spuren dürfte für die Schüler völlig neu sein. Aus diesem
Grund ist ein kleiner Überblick durchaus angebracht.
Dafür bietet sich ein weiterer Ausschnitt aus einer CSI-Episode an: In der Folge 2x11 („Der
Tote im Fahrstuhl“ / „Organ Grinder“) erklärt der Leiter des Forensik-Teams, Dr. Gil
Grissom, seinen Mitarbeitern, welche Spuren in einem „typischen amerikanischen
Hotelzimmer“ vorhanden sind und mit einer sogenannten „Forensischen Lichtquelle“ (engl.
ALS von „Alternate Light Source“) sichtbar gemacht werden können.
Den Umgang mit UV-Lampe und blauer Taschenlampe haben die Schüler im Lernzirkel
bereits geübt. Diese dienen jetzt als „forensische Lichtquellen“.
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Farben, Licht und Kriminalistik: Auf Spurensuche mit Kommissar Licht
5.2 Themengebiete (je zwei Gruppen)
5.2.1 Spurensuche im Schulhaus
Zwei der 4er-Gruppen ziehen los, um das Schulhaus nach fluoreszierenden Spuren
abzusuchen. Bei der Suche sind den Schülern keine Grenzen gesetzt, sie können
beispielsweise Toiletten, Umkleideräume, Küche usw. überprüfen.
Sie sollen ihre Beobachtungen genau dokumentieren, den Fundort beschreiben und genau
festhalten, auf welche Weise sie die Spuren gefunden haben und wie es ihnen gelungen ist,
sie sichtbar zu machen. Außerdem sollen sie sich überlegen, was fotografiert werden soll.
Es werden entsprechende „Tatortformulare“ zur Verfügung gestellt.
5.2.2 Spurensicherung an einem präparierten „Tatort“
An einem dunklen Ort im Schulhaus (evtl. in einem der Not-Treppenhäuser) wird ein
„Tatort“ vorbereitet. Es werden Spuren gelegt, die von den Schülern gefunden werden
sollen. Die Schüler zweier 4er-Gruppen sollen die Spuren kennzeichnen, fotografieren und
versuchen, sie zu identifizieren. Es stehen „Tatortformulare“ zur Verfügung.
5.2.3 Spurenanalyse im „Labor“
Zwei weitere 4er-Gruppen bekommen die Aufgabe, vorbereitete Spurenträger zu
untersuchen. Darauf sind z.B. unterschiedliche Körperflüssigkeiten zu finden. Die Schüler
sollen genau ihre Vorgehensweise beschreiben und ihre Beobachtungen formulieren. Auch
sie sollen sich Gedanken machen, was fotografiert werden soll.
Den Schülern stehen Formulare zur Verfügung, auf denen sie ihre Notizen machen können.
5.2.4 „Tatortfotografie“
Die 3er-Gruppe und die letzte 4er-Gruppen übernehmen die Fotografie. Zu Hause haben
sich die Schüler bereits damit beschäftigt, wie sie mit ihren Digitalkameras dunkle
Situationen ohne Blitz fotografieren können. Die beiden Gruppen erhalten eine kleine
schriftliche Einführung in die „Tatortfotografie“ und üben das Fotografieren unter
schlechten Lichtbedingungen.
Nach dieser kleinen Einführung wird jeder Schüler einer der übrigen sechs Gruppen
zugeteilt, auf deren Anweisung hin er die gewünschten Fotos anfertigt (einer Gruppe
werden zwei „Fotografen“ zugewiesen).
5.3 Hinweise zur Durchführung
Bevor die einzelnen Gruppen mit der Bearbeitung der Arbeitsaufträge beginnen, sollte eine
kurze Einarbeitungsphase stattfinden, während der die Schüler die Anweisungen
aufmerksam durchlesen sollen. In einer kurzen Besprechung mit den einzelnen Gruppen
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Ein Projekt in der Klasse 7C (JEG Dachau) am 21. / 22. Januar 2008
sollten sich eventuell auftretende Verständnisschwierigkeiten beseitigen lassen!
Die Fotografen-Gruppe muss relativ stark geführt werden. Es ist für die Schüler vorteilhaft,
wenn sie bereits Vorkenntnisse aus einer Foto-AG o.ä. mitbringen. Falls keine derartigen
Vorkenntnisse vorhanden sind, ist es anzuraten, der Gruppe einen eigenen Betreuungslehrer
zuzuweisen. Falls dies nicht möglich ist, sollte davon abgesehen werden, eine Fotografen-
Gruppe einzurichten. Stattdessen sollte die Gruppe mit einer der anderen Anweisungen
betraut werden. Fotos können dann immer noch von einer Lehrkraft angefertigt werden.
6. Gestaltung von Plakaten
Zum Abschluss des Projekts gestalten die einzelnen Gruppen Plakate, auf denen sie den
übrigen Mitschülern ihre Ergebnisse präsentieren.
Die Fotos werden alle gesammelt und nachmittags von der Lehrkraft ausgedruckt. Die
entsprechenden Stellen auf den Postern müssen freigehalten werden. Am nächsten Tag
werden die Plakate dann vervollständigt und der Klasse präsentiert.
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Farben, Licht und Kriminalistik: Auf Spurensuche mit Kommissar Licht
II Arbeitsanweisungen und Materialien
1. Benötigte Materialien
1.1 Stationenbetrieb
Für den Stationenbetrieb werden acht Schreibtisch-Halogenlampen benötigt. Außerdem
sollte für den Vorversuch jedem Schüler eine alte CD (z.B. ein „verbrannter“ CD-Rohling)
zur Verfügung gestellt werden.
Alle der im Folgenden aufgeführten Materialien sind in vierfacher Ausführung
bereitzustellen!
1.1.1 Spektroskopie
� einfaches CD-Spektroskop (Bauanleitung s. Kapitel 2)
� Notebook (Browser öffnen und in der Adresszeile about:blank eingeben, um eine
leere Seite darzustellen; mit F11 in den Vollbildmodus wechseln)
� Laser-CD-Spektroskop (Bauanleitung s. Kapitel 2)
� roter Laserpointer
� superhelle rote LED (am Besten fertig mit Batterien und Schalter zu einer Art
„Taschenlampe“ verdrahtet; Bauanleitung s. Kapitel 2)
� kleine Taschenlampe (keine LED-Taschenlampe verwenden!)
� verschiedene Farbfilter (Bastelvorlage s. Kapitel 2)
� Filterbrillen (Bastelvorlage s. Kapitel 2)
1.1.2 Fluoreszenz
� UV-Lampe (Geldscheinprüfer mit UV-Röhre)
� verschiedenfarbige Textmarker, weißes Papier
� kleines Pipettenfläschchen aus Klarglas, gefüllt mit roter Tinte (diese sollte selbst
angefertigt werden: pulverförmiges Eosin (gelblich; C20H6Br4Na2O5) in Wasser lösen, bis
die gewünschte Farbsättigung erreicht ist. Moderne rote Tinte basiert meistens auf
anderen Farbstoffen!)
� kleines Becherglas
� kleiner Zweig einer Rosskastanie
� kleines Messer
� Geldschein, Kinderreisepass (sollte von den Schülern selbst mitgebracht werden), evtl.
auch Personalausweis oder Führerschein
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Arbeitsanweisungen und vorgefertigte Laborprotokolle s. Kapitel 3!
1.2 Spurensuche im Schulhaus / Analyse von Spurenträgern
1.2.1 Spurensuche im Schulhaus
� 2 batteriebetriebene UV-Lampen (Geldscheinprüfer)
� 8 orangefarbene Filterbrillen (Bastelvorlage s. Kapitel 2)
� Einweghandschuhe
� Tatortformulare (s. Kapitel 3)
� 2x 10 Nummerierungs-Zeltchen zur Markierung der Spuren (Bastelvorlage s. Kapitel 2)
� 2x 4 Maßstäbe zum Fotografieren der Spuren (Bastelvorlage s. Kapitel 2)
1.2.2 Spurensicherung an einem präparierten „Tatort“
� verschiedene fluoreszierende Flüssigkeiten und Gegenstände, z.B. Tomatenmark,
Fluorescein, mit denen am „Tatort“ Spuren gelegt werden
� 2 batteriebetriebene UV-Lampen (Geldscheinprüfer)
� 8 orangefarbene Filterbrillen (Bastelvorlage s. Kapitel 2)
� Einweghandschuhe
� Tatortformulare (s. Kapitel 3)
� 2x 10 Nummerierungs-Zeltchen zur Markierung der Spuren (Bastelvorlage s. Kapitel 2)
� 2x 4 Maßstäbe zum Fotografieren der Spuren (Bastelvorlage s. Kapitel 2)
1.2.3 Analyse von vorgefertigten Spurenträgern
� verschiedene mit fluoreszierenden Flüssigkeiten präparierte Fliesen, Stoffe etc.
(hier auch Sperma, Urin, Blut)
� 2 UV-Lampen (Geldscheinprüfer mit Batterie- oder Netzbetrieb)
� 8 orangefarbene Filterbrillen (Bastelvorlage s. Kapitel 2)
� Einweghandschuhe
� vorgefertigte Laborprotokolle (s. Kapitel 3)
1.2.4 „Tatortfotografie“
� 6 orangefarbene Filter
� mehrere Kamerastative (evtl. auch von Schülern mitgebracht)
� 6 Digitalkameras (sollen von den Schülern mitgebracht werden)
Einführungstexte und Arbeitsanweisungen s. Kapitel 3!
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Farben, Licht und Kriminalistik: Auf Spurensuche mit Kommissar Licht
2. Bauanleitungen / Bastelvorlagen2.1 Einfaches CD-Spektroskop
Für die CD-Spektroskope wird eine alte CD als Gitter verwendet. Aus einer CD können
acht „Gitter“ hergestellt werden. Dazu wird die CD mit einem Stift in acht gleiche Sektoren
unterteilt. An den Linien wird die CD dann am Besten mit Hilfe eines
Multifunktionswerkzeugs mit Trennscheibe auseinander geschnitten.
Als Gehäuse kann jede beliebige etwas stabilere Papp-Schachtel dienen. Die Verpackungen
der batteriebetrieben UV-Lampen eignen sich beispielsweise hervorragend für kleine
„Taschen-Spektroskope“. Der grundsätzliche Aufbau ist bei allen Spektroskopen gleich:
Der Spalt kann beispielsweise aus einem Joghurt-Deckel oder einem Stück Karton
hergestellt werden: Die Schnittkanten müssen sehr sauber sein, damit später im Spektrum
keine Störungen zu sehen sind.
Der CD-Sektor darf nicht mit dem Label an den Karton geklebt werden, damit sich die
Reflexionsschicht nicht löst. Statt dessen sollte er einfach mit starkem Klebeband links und
rechts an den Karton geklebt werden.
Eine ausführliche Anleitung zum Bau des Spektroskops findet sich im Internet unter:
http://astro.u-strasbg.fr/~koppen/spectro/simplee.html
2.2 Laser-Spektroskop
Das Laser-Spektroskop wird zunächst genauso hergestellt wie oben
beschrieben. Damit man mit dem Laserpointer nicht direkt in den
Spalt leuchten kann, muss vor diesen jedoch eine „Diffusorkammer“
gebaut werden. Diese besteht aus einer in ihrem Inneren weißen
Karton-„Box“, über deren offenes Ende ein Stück von einer alten
milchig-weißen Plastiktüte geklebt wird. Zum zusätzlichen Schutz
sollte die Öffnung noch einmal mit Karton abgeschirmt werden.
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Beobachtungsöffnung
Eintrittsspalt
CD-Sektor, auf Träger aus Karton geklebt
Diffusorkammer
Plastik
Sichtschutz
Spalt
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2.3 LED-Taschenlampe
Es werden benötigt: Eine ultrahelle rote LED, 2 Mignon-Batterien (keine Akkus!),
ein kleines Stück Draht, sowie eine metallene Klemme eines Schnellhefters. Die
Anode der LED wird direkt an den Pluspol einer Batterie gelötet, die metallene
Klemme mit dem einen Ende an den Minuspol der anderen Batterie. Sie wird so
gebogen, dass ein „Taster“ entsteht. Die Kathode der LED muss möglicherweise mit
einem kurzen Stück Draht verlängert werden. Beide Batterien werden mit
Gewebeband fest aufeinander geklebt, so dass sie leitend verbunden sind.
(s. Skizze)
2.4 Farbfilter
Als Filter dienen Stücke verschiedenfarbiger Scheinwerferfolie in Diarahmen. Falls keine
Diarahmen zur Verfügung stehen, können diese auch leicht aus Karton selbst hergestellt
werden (Kopiervorlage S. 14).
Aus der Folie wird ein Stück (30 x 30mm) geschnitten und mit Tesa im Rahmen befestigt.
Zusammenfalten und kleben oder tackern.
2.5 Filterbrillen
Für die Filterbrillen wird orange Scheinwerferfolie benötigt. Die „Brillengestelle“ werden
aus Karton hergestellt (Kopiervorlage S. 13).
Aus der Scheinwerferfolie werden zwei kleine Stücke (30 x 45 mm) geschnitten und mit
Tesa auf der Brillen-Vorlage befestigt. Diese wird zusammengefaltet und verklebt oder am
Rand zusammengetackert. Dabei werden auch die beiden Bügel befestigt.
2.6 „Nummerierungs-Zeltchen“ (evidence markers)
Die Vorlagen werden auf gelbes Tonpapier (100g/m²) kopiert, ausgeschnitten und
zusammengeklebt (Kopiervorlage für erstes Hütchen S. 15).
2.7 Maßstäbe zum Fotografieren der Spuren
Maßstäbe ausschneiden. Auf der Druckvorlage befinden sich zwei Maßstäbe sowie sieben
Filter-Rahmen (Kopiervorlage S. 14).
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3. Arbeitsanweisungen und Formulare
3.1 Stationenbetrieb
Auf den folgenden Seiten sind die Arbeitsanweisungen und Laborprotokolle für den
Stationenbetrieb abgedruckt.
Die Arbeitsanweisungen sollten, wenn möglich, jeweils vier mal in Farbe gedruckt und
laminiert werden. Sie werden zentral (z.B. auf dem Lehrerpult) ausgelegt, jede Gruppe holt
sich jeweils nur die Anweisung für die Station, die sie als nächstes bearbeiten möchte.
Dabei ist die Reihenfolge einzuhalten!
Zu jeder Station gibt es ein vorgefertigtes Laborprotokoll, das die Schüler mit ihren
Ergebnissen vervollständigen.
Die Bleistift-Zeichnungen auf den Arbeitsanweisungen wurden freundlicherweise von Frau
Dr. Jana Traupel angefertigt.
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Du hast bereits im Unterricht erfahren, dass das weiße Licht der Halogenlampe in einem Tageslichtprojektor eigentlich nicht wirklich weiß ist.
� Erinnerst du dich noch, woraus das weiße Licht des Tageslichtprojektors zusammengesetzt ist?
An dieser Station steht dir ein kleines Spektroskop zur Verfügung. Mit einem Spektroskop kann man Licht in seine verschiedenen
„Spektralanteile“, also die verschiedenen Farbanteile, zerlegen.
Was eine CD mit dem einfallenden Licht macht, hast du ja vorhin schon gesehen. Durch das Spektroskop kannst du die „Erscheinungen“
allerdings etwas genauer betrachten.
1. Richte nun den Eintrittsspalt des Spektroskops auf die Halogenlampe an eurem Platz und schau durch das Beobachtungsloch!
2. Diskutiere deine Beobachtung mit deinen Mitschülern in der Gruppe!
� Woran erinnert dich das Spektrum?
Vervollständige das Laborprotokoll zu dieser Station!
Station 1: Spektrum einer Halogenlampe Spektroskopie
Richte den Eintrittsspalt des Spektroskops auf die Halogenlampe!
Wie du sicher schon gesehen hast, kann ein Computer-Display viele verschiedene Farben darstellen. Vielleicht hast du auch schon einmal
gelesen, wie das funktioniert!? An dieser Station wirst du herausfinden, wie das Licht eines Computerdisplays zusammengesetzt ist!
Richte nun den Eintrittsspalt des Spektroskops auf das Display des Computers an eurem Platz und schau durch das Beobachtungsloch!
� Diskutiere deine Beobachtung mit deinen Mitschülern in der Gruppe!
� Kannst du Gemeinsamkeiten / Unterschiede zum Spektrum der Halogenlampe entdecken?
Vervollständige das Laborprotokoll zu dieser Station!
Station 2: Spektrum eines Computer-Displays Spektroskopie
Richte das Spektroskop auf den Laptop-Bildschirm
Das Licht eines roten Laserpointers ist in aller Regel als roter Punkt an einer Wand zu sehen. Doch wie rot ist eigentlich dieses Rot? An dieser
Station lernst du das Spektrum eines Laserpointers kennen!
Hier steht dir ein spezielles Spektroskop zur Verfügung, das etwas anders aufgebaut ist, als das Spektroskop für die anderen Stationen: Der
Eintrittsspalt ist durch eine kleine „Kammer“ verdeckt. Diese verhindert, dass du mit dem Laserpointer direkt in den Spalt hineinleuchten
kannst. Das kann nämlich sehr gefährlich für deine Augen sein!
1. Richte nun den Laserpointer in den „Lichtschacht“ und aktiviere ihn durch Knopfdruck!
Achte darauf, dass der Laserpointer genau in die Öffnung des Lichtschachts zeigt (Skizze)!
Am Besten leuchtet einer von euch mit dem Laserpointer in den Lichtschacht, während
die anderen durch das Beobachtungsloch das Spektrum betrachten!
2. Sieh dir zum Vergleich das Spektrum der roten LED an! Auch die LED-Lampe darf nur
in den Lichtschacht gerichtet werden!
ACHTUNG: SPIELE NICHT MIT DEN LICHTQUELLEN!
RICHTE SIE NUR IN DEN LICHTSCHACHT!!!
� Diskutiere deine Beobachtung mit deinen Mitschülern in der Gruppe!
� Kannst du Gemeinsamkeiten / Unterschiede zu den bisherigen Spektren entdecken?
Vervollständige das Laborprotokoll zu dieser Station!
Station 3: Spektrum eines roten Laserpointers Spektroskopie
Richte den Laserpointer in den Lichtschacht
Vielleicht warst du schon einmal auf einem Live-Konzert, bei dem die Bühne bunt beleuchtet war. Hast du dich schon mal gefragt, wie dieses
bunte Licht zustande kommt? An dieser Station erfährst du die Antwort!
1. Nimm die Taschenlampe und beleuchte die Stifte in deinem Mäppchen damit. Halte nun einen der Farbfilter in den Lichtweg.
Was fällt dir auf? Wiederhole diesen Versuch mit mehreren Filtern!
2. Setze nun eine der Filterbrillen auf. Beleuchte wieder die Stifte in deinem Mäppchen mit der Taschenlampe, zunächst ohne, dann mit
verschiedenfarbigen Filtern. Notiere auch hier deine Beobachtungen!
3. Richte die Taschenlampe nun auf den Eintrittsspalt des Spektroskops und schalte sie ein! Betrachte das Spektrum.
Bringe dann verschiedene Farbfilter in den Lichtweg und beobachte die Veränderung!
Vervollständige das Laborprotokoll zu dieser Station!
Station 4: „Licht färben“ mit Filtern Spektroskopie
Taschenlampe mit blauem Filter
Coole Brille, oder?
Am Anfang der Stunde hast du gesehen, dass es Farben gibt, die zu leuchten beginnen, wenn man sie mit ultraviolettem Licht (Schwarzlicht)
beleuchtet. Du kennst aus dem Alltag auch solche Farben. Man bezeichnet solche Stifte sogar manchmal als „Leuchtmarker“. An dieser Station
wirst du sehen, dass die Farben von Textmarkern tatsächlich „leuchten“ können!
1. Fertige mit verschiedenfarbigen Textmarkern Schriftproben auf weißem Papier an!
2. Schalte die UV-Lampe ein, indem du den Schiebeschalter in die Position „TUBE“ bringst.
� Diskutiere deine Beobachtung mit deinen Mitschülern in der Gruppe!
Vervollständige das Laborprotokoll zu dieser Station!
Station 1: Fluoreszenz von Textmarker-Farbe Fluoreszenz
Schöne bunte Textmarker...
Rote Tinte ist rot, sonst würden die Lehrer ja nicht damit schreiben, ganz klar. Ganz klar? Hmm, wir werden sehen...
Die hier verwendete Tinte hinterlässt rote Flecken auf Haut und Kleidung, die nicht so leicht zu beseitigen sind. Ziehe deshalb ein Paar der
bereit liegenden Schutzhandschuhe an und achte darauf, dass deine Kleidung nicht mit der Tinte in Berührung kommt!
Führe nun folgenden Versuch durch:
1. Fülle das Becherglas zu drei Vierteln mit Wasser.
2. Nimm mit der Pipette im Deckel des Fläschchens etwas
rote Tinte auf und träufle sie in das Wasser im Becherglas.
3. Schalte die UV-Lampe ein, indem du den Schiebeschalter
in die Position „TUBE“ bringst.
4. Schütte den Inhalt des Becherglases in den Ausguss,
wenn du mit der Versuchsdurchführung fertig bist!
� Setze nun die orange Filterbrille auf und führe den Versuch erneut durch. Was fällt dir auf?
Vervollständige das Laborprotokoll zu dieser Station!
1. Schritt
3. Schritt
Station 2: Fluoreszenz von roter Tinte Fluoreszenz
4. Schritt
2. Schritt
Wusstest du schon, dass Kastanienbäume nicht nur schön, sondern auch „gesund“ sind? Unter der Rinde verbirgt sich nämlich der Wirkstoff
Aesculin. Dieser Wirkstoff wird beispielsweise bei Medikamenten gegen Krampfadern eingesetzt. Für die Physik ist eine andere Eigenschaft des
Aesculin interessant. Diese Eigenschaft wirst du an dieser Station kennen lernen!
Führe dazu folgenden Versuch durch:
1. Fülle das Becherglas zu drei Vierteln mit Wasser.
2. Schneide mit dem Taschenmesser ein kleines Stück
Rinde von dem Kastanienzweig und gib es in das
Wasser im Becherglas.
3. Schalte die kleine UV-Lampe ein, indem du den
Schiebeschalter in die Position „TUBE“ bringst.
4. Nimm das Rindenstückchen wieder aus dem Becherglas
und schütte den restlichen Inhalt in den Ausguss,
wenn du mit der Versuchsdurchführung fertig bist!
Vervollständige das Laborprotokoll zu dieser Station!
Station 3: Fluoreszenz von Aesculin Fluoreszenz
1. Schritt
3. Schritt
4. Schritt
2. Schritt
Du hast sicher schon einmal etwas von „Blüten“ gehört. Hier sind nicht die Blüten von Blumen oder Bäumen gemeint, sondern falsche
Geldscheine. Das Papier, auf dem unsere Geldscheine gedruckt sind, aber auch viele Ausweise (z.B. dein Kinderreisepass oder der EU-
Führerschein) enthalten Sicherheitsmerkmale, die mit bloßem Auge nicht zu sehen sind. Diese Sicherheitsmerkmale sollen Geldfälschern das
Handwerk schwer machen. An dieser Station erfährst du, was es auf einem Geldschein bzw. deinem Kinderreisepass alles zu entdecken gibt!
1. Nimm einen Geldschein und beleuchte ihn mit der bereit liegenden UV-Lampe.
� Was kannst du beobachten?
� Diskutiere mit deinen Mitschülern in der Gruppe, welche „Sicherheitsmerkmale“ du auf dem Geldschein findest!
2. Hast du deinen Kinderreisepass dabei? Schau dir auch diesen Ausweis unter UV-Licht an.
� Was stellst du fest?
Vervollständige das Laborprotokoll zu dieser Station!
Station 4: Sicherheitsmerkmale auf Geldscheinen und Ausweisen Fluoreszenz
Na, die hast du sicher schon mal gesehen...
Der neue Kinderreisepass
Und den kennst du vielleicht von Eltern/Geschwistern
1. Station: Spektrum einer Halogenlampe
Woraus ist das Licht eines Tageslichtprojektors zusammengesetzt?
Skizziere hier das Spektrum der Halogenlampe:
Woran erinnert dich dieses Spektrum?
Ein Spektrum wie das der Halogenlampe nennt man auch
„Kontinuierliches Spektrum“!
2. Station: Spektrum eines Computer-Displays
Skizziere hier das Spektrum des Computer-Displays:
Notiere die Gemeinsamkeiten bzw. Unterschiede im Vergleich zum Spektrum der Halogenlampe!
Ein Spektrum wie das des Computer-Displays nennt man auch
„Linienspektrum“!
Laborprotokoll Spektroskopie
3. Station: Spektrum eines roten Laserpointers
Skizziere hier das Spektrum des Laserpointers:
Skizziere hier das Spektrum der roten LED:
Notiere die Gemeinsamkeiten bzw. Unterschiede der Spektren, die du bisher betrachtet hast!
4. Station: „Licht färben“ mit Filtern
Wie verändert sich das Licht der Taschenlampe nach Einbringen der Filter in den Lichtweg?
Wie sieht dein Mäppchen durch die Filterbrille aus? Was ändert sich bei Beleuchtung mit
verschiedenfarbigem Licht?
Wie verändert sich das Spektrum der Taschenlampe nach Einbringen der Filter in den Lichtweg?
Laborprotokoll Spektroskopie
1. Station: Fluoreszenz von Textmarker-Farben
Was fällt dir auf, wenn du deine Schriftprobe statt mit dem Licht der Halogenlampe mit dem
der UV-Lampe beleuchtest?
Bei welcher Farbe kannst du dies am deutlichsten bzw. am wenigsten beobachten?
2. Station: Fluoreszenz von roter Tinte
Was kannst du beobachten, wenn du das Becherglas mit der UV-Lampe beleuchtest?
Was ist der Unterschied zur Tinte unter „normaler“ Beleuchtung?
Beschreibe der Reihe nach, was du siehst, wenn du die Filterbrille aufsetzt und den Versuch
erneut durchführst!
Worin besteht der Unterschied zur ersten Durchführung des Versuchs?
Laborprotokoll Fluoreszenz
3. Station: Fluoreszenz von Aesculin
Was kannst du im Becherglas beobachten, wenn du die Rinde in das Becherglas gegeben hast,
die UV-Lampe aber noch ausgeschaltet ist?
Was siehst du, wenn du die UV-Lampe einschaltest?
4. Station: Sicherheitsmerkmale auf Geldscheinen und Ausweisen
Skizziere in dem Bild des Geldscheins die Sicherheitsmerkmale, die du unter UV-Licht findest!
Markiere auch in dem Bild des Kinderreisepasses die gefundenen Sicherheitsmerkmale!
Laborprotokoll Fluoreszenz
Der neue Kinderreisepass
Echt oder Blüte?
Farben, Licht und Kriminalistik: Auf Spurensuche mit Kommissar Licht
3.2 Spurensuche im Schulhaus
Auf den folgenden Seiten sind die Arbeitsanweisungen und Laborprotokolle für die
Spurensuche im Schulhaus abgedruckt.
Die Arbeitsanweisungen sollten, wenn möglich in Farbe gedruckt und laminiert werden. Sie
werden zentral (z.B. auf dem Lehrerpult) ausgelegt, jede Gruppe holt sich jeweils eine
Anweisung.
Zu jeder Aktivität gibt es ein vorgefertigtes Laborprotokoll, das die Schüler mit ihren
Ergebnissen vervollständigen.
- 30 -
In einem kriminaltechnischen Labor werden Beweisstücke untersucht, die an einem Tatort
gefunden wurden. Dabei werden unter anderem Forensische Lichtquellen (z.B. UV-Lampen)
verwendet, um fluoreszierende Spuren sichtbar zu machen.
Es stehen dir verschiedene „Beweisstücke“ (Spurenträger) zur Verfügung.
� Untersuche diese Spurenträger mit Hilfe einer UV-Lampe auf fluoreszierende Spuren!
Um die Spuren besser zu erkennen, kannst du eine orangefarbene Filterbrille aufsetzen!
Ein solches „Beweisstück“ kann unter UV-Licht beispielsweise so aussehen:
� Fülle für jeden Spurenträger eines der bereitliegenden Formulare aus:
- Fertige eine beschriftete Skizze des „Beweisstücks“ an!
- Versuche, die einzelnen Spuren zu identifizieren! Begründe jeweils deine Vermutung!
An den Stationen zur Fluoreszenz hast du einige fluoreszierende Stoffe kennen gelernt. Dieses
Wissen hilft dir bei der Identifizierung der Spuren! Evtl. findest du auch Hinweise auf den
Spurenträgern!
(Blut fluoresziert übrigens nicht...)
� Ein Mitglied der Fotografen-Gruppe wird sich in Kürze dazugesellen und deine Ergebnisse
fotografisch festhalten! Überlege dir, was alles fotografiert werden soll!
� Wenn du mit der Untersuchung der Spurenträger fertig bist, überlege dir, wie du deiner
Klasse am besten deine Ergebnisse präsentierst!
� Erstelle dazu ein Poster mit Skizzen, Fotos, etc.! Schildere auch deine Vorgehensweise!
Analyse von Spurenträgern im Labor
Abb. 1: Spuren unter UV-Licht ohne... Abb 2: ...und mit einem orangefarbenenFilter fotografiert
Wie du im Film und an den Stationen zur Fluoreszenz gesehen hast, gibt es eine Vielzahl von
möglichen Spuren, die fluoreszieren können. Das können Körperflüssigkeiten sein, verschiedene
Lebensmittel, bestimmte Farben oder Ähnliches.
� Überlege dir, wo du im Schulhaus solche Spuren finden könntest!
Notiere deine Ideen und präsentiere sie deinem Lehrer!
� Gehe mit deiner Gruppe zu einem dieser Orte und untersuche ihn mit Hilfe einer UV-Lampe!
� Bist du fündig geworden, markiere die Spuren mit den gelben Markierungshütchen:
� Fertige eine Skizze des „Tatortes“ an, in der du die gefundenen Spuren einzeichnest!
� Fülle eines der „Tatort-Protokolle“ aus!
� Ein Mitglied der Fotografen-Gruppe wird sich in Kürze dazu gesellen und die „Tatort-
fotografie“ übernehmen! Überlege dir, was alles fotografiert werden soll!
� Überlege dir, wie du deine Ergebnisse am besten deinen Mitsschülern präsentierst!
� Erstelle dazu ein Poster mit Skizzen, Fotos, etc.! Schildere auch deine Vorgehensweise!
Spurensuche im Schulhaus
Abb. 1: Markierung der Spuren am Tatort
In Deutschland ist es die Aufgabe der Beamten von der Spurensicherung, einen Tatort auf
Spuren und Beweisstücken zu untersuchen. Bei dieser Untersuchung kommen auch sogenannte
Forensische Lichtquellen (z.B. UV-Lampen) zum Einsatz.
� Dein Lehrer führt dich und deine Gruppe zu einem präparierten „Tatort“ in der Schule.
� Untersuche diesen „Tatort“ mit Hilfe einer UV-Lampe auf fluoreszierende Spuren!
� Bist du fündig geworden, markiere die Spuren mit den gelben Markierungshütchen:
� Fertige eine Skizze des „Tatortes“ an, in der du die gefundenen Spuren einzeichnest!
� Fülle eines der „Tatort-Protokolle“ aus!
� Ein Mitglied der Fotografen-Gruppe wird sich in Kürze dazu gesellen und die „Tatort-
fotografie“ übernehmen! Überlege dir, was alles fotografiert werden soll!
� Überlege dir, wie du deine Ergebnisse am besten deinen Mitsschülern präsentierst!
� Erstelle dazu ein Poster mit Skizzen, Fotos, etc.! Schildere auch deine Vorgehensweise!
Spurensuche am Tatort
Abb. 1: Markierung der Spuren am Tatort
Die Fotografie ist ein wesentlicher Bestandteil der Dokumentation einer Ermittlung. Am Tatort
angefertigte Fotos dienen einerseits der weiteren Analyse im Labor, wenn der Tatort schon
längst wieder freigegeben ist. Andererseits kann mit Hilfe der Fotos ein Fall vor Gericht sehr
anschaulich vorgestellt werden.
Die Spuren, die du in diesem Projekt fotografierst, sind unter „weißem“ (Blitz-)Licht nicht oder
nur sehr schwer zu erkennen. Sie werden mit UV-Licht zum Fluoreszieren gebracht und damit
sichtbar gemacht. Damit die fluoreszierenden Spuren beobachtet und fotografiert werden
können, muss der Raum abgedunkelt sein, ein Blitz würde das Foto unbrauchbar machen.
� Um ein brauchbares Foto zu erhalten, musst du also zunächst das eingebaute Blitzgerät
deiner Digitalkamera deaktivieren!
Dadurch verlängert sich die Belichtungszeit, das Foto kann „verwackelt“ aussehen.
� Verwende deshalb ein Stativ zum Fotografieren!
� Fotografiere zum Test deine Mitschüler im abgedunkelten Übungssaal!
Du wirst nun mit deiner Kamera einer der übrigen Gruppen zugeteilt. Die Mitglieder dieser
Gruppe erklären dir, was du fotografieren sollst!
Zur Analyse der Fotos ist es notwendig, neben jedes Beweisstück einen Maßstab zu legen, bevor
es fotografiert wird!
� Um die fluoreszierenden Spuren deutlich vom Hintergrund abzuheben, steht dir ein orange-
farbener Filter zur Verfügung, den du beim Fotografieren vor das Objektiv halten solltest:
Tatort-Fotografie
Abb. 1: Markierte Beweisstücke am Tatort Abb. 2: Einzelfoto mit Maßstab
Abb. 3: Spuren unter UV-Licht ohne... Abb 4: ...und mit einemorangefarbenen Filter fotografiert
Namen der Ermittler:_________________________________________
Beschreibung des Tatorts:
Beschreibung der gefundenen Spuren (Fundort in der Tatortskizze markieren!):
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
Worum könnte es sich bei den Spuren jeweils handeln?
1. 6.
2. 7.
3. 8.
4. 9.
5. 10.
Tatort-Protokoll
Ort: ___________________ Zeichnung angefertigt von: _____________________
Tatortskizze
Nummer des Spurenträgers: ____________
Fertige hier eine Skizze des Spurenträgers an, in der du die gefundenen Spuren nummerierst!
Versuche, die Spuren zu identifizieren: Worum könnte es sich dabei jeweils handeln?
� Begründe deine Vermutung!
Nummer des Spurenträgers: ____________
Fertige hier eine Skizze des Spurenträgers an, in der du die gefundenen Spuren nummerierst!
Versuche, die Spuren zu identifizieren: Worum könnte es sich dabei jeweils handeln?
� Begründe deine Vermutung!
Laborprotokoll Kriminallabor Laborprotokoll Kriminallabor
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