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Wir schieben einen Spiegel ins Studio.
Er hat eine Spiegelfläche mit Vertiefung.
Es wird ein Experiment im Dunkeln.
Weiter benötigen wir: einen Laser.
Der Laserstrahl wandert im Kreis,
trifft auf die im Dunkeln verborgene Spiegelkrümmung und knickt ab.
Der Spiegel reflektiert ihn.
Man kann sehen,
wie der Laserstrahl am Spiegel entlang tastet.
Wir erhöhen die Zahl der Laserstrahlen auf drei.
Der Strahler dreht sich im Kreis,
seine Strahlen bilden eine Art Fächer.
Der Spiegel aber reflektiert die Strahlen so,
dass sie danach parallel verlaufen.
Um das Phänomen genauer zu untersuchen,
schicken wir nun ganz viele Strahlen ins Rennen.
Und wieder: das gleiche Muster.
Egal wie groß der Strahlenfächer ist,
der Spiegel reflektiert alle Strahlen so,
dass sie danach parallel verlaufen.
Das Geheimnis: Unser Spiegel ist ein Parabolspiegel.
Er kann durch seine besondere Krümmung etwas,
was normale, ebene Spiegel nicht können.
Ein Parabolspiegel reflektiert Strahlen,
die aus seinem Brennpunkt kommen, parallel.
Auch dann, wenn sie vom Brennpunkt aus fächerförmig verlaufen.
Wir schauen uns das mal bei mehr Licht von der Seite aus an.
Der Laser steht im Brennpunkt des Spiegels.
Von dort strahlt er die gekrümmte Spiegelfläche an.
Diese Brennpunktstrahlen werden vom Spiegel
als parallele Strahlen reflektiert.
Was aber geschieht, wenn parallele Strahlen
von einem zweiten Parabolspiegel reflektiert werden?
Hier kommt einer angefahren.
Der zweite Parabolspiegel
schickt die parallelen Strahlen nicht parallel zurück.
Sondern er bündelt sie wiederum in seinem Brennpunkt.
Um den Brennpunkt zu markieren,
brachten wir dort einen Ball an.
Die parallelen Strahlen werden durch den 2. Spiegel
wieder zu Brennpunktstrahlen.
Bei gegenüberliegenden Spiegeln
funktioniert das Prinzip immer gleich.
Strahlen aus dem Brennpunkt werden parallel reflektiert.
Parallele Strahlen werden am gegenüberliegenden Spiegel
wieder zu Brennpunktstrahlen gebündelt.
Brennpunktstrahlen werden zu parallelen Strahlen,
und parallele Strahlen zu Brennpunktstrahlen.
Das klappt zuverlässig, egal, mit welchen Formen und Farben.
Bisher standen unsere Parabolspiegel 3 m weit auseinander.
Jetzt vergrößern wir den Abstand.
Wir wollen testen,
ob die Übertragung der Strahlen auch jetzt noch funktioniert.
Die Laserstrahlen starten vom Brennpunkt aus,
werden vom Parabolspiegel reflektiert,
und wandern zum zweiten Spiegel.
Entscheidend ist,
dass sich die Spiegel genau gegenüberstehen.
Die Entfernung spielt keine Rolle.
Der zweite Spiegel reflektiert die parallel eintreffenden Strahlen so,
dass sich alle Strahlen in seinem Brennpunkt bündeln.
Die Bündelung im Brennpunkt lässt sich mit einem Experiment zeigen.
Wir brauchen einen Strahler
und 2 einander gegenüberliegende Parabolspiegel im 3-m-Abstand.
Wir halten diesen prall aufgeblasenen Ballon
genau in den Brennpunkt eines Parabolspiegels.
Glühbirne an!
Eine Glühbirne erzeugt Licht und Wärme.
Knall
Das ging schnell.
Der Brennpunkt trägt seinen Namen zu recht.
Vergrößern wir die Distanz zwischen den Spiegeln...
Knall ...geschieht das Gleiche.
Die gebündelten Wärmestrahlen erhitzen den Luftballon so,
dass er zerplatzt.
Knall
Parabolspiegel übertragen und bündeln also
Licht- und Wärmestrahlen hervorragend.
Lassen sich so auch Schallwellen bündeln und übertragen?
Dafür stellt eine Stahlfabrik
extra-große Parabolspiegel für uns her.
Der Stahlspezialist beginnt mit der Herstellung der Parabolform.
Er drückt in die glatte Fläche, so dass eine Wölbung entsteht.
Er arbeitet mit langsamem, aber stetigem Druck.
Die Spiegelform muss perfekt sein, damit sie gut reflektiert.
Diese Arbeit erfordert viel Kraft und Erfahrung.
Der Spiegel muss groß genug sein,
um die Schallwellen so gut wie möglich empfangen zu können.
Über eine Stunde wird die Scheibe bearbeitet.
Die Parabolform ist vollendet.
Nun wird noch der Feinschliff des Stahls kontrolliert.
Es darf keine Unregelmäßigkeit geben.
Wir haben zwei identische Parabolspiegel herstellen lassen,
und machen einen Ausflug an einen einsamen Strand.
Wir positionieren die Spiegel.
Sie müssen sich exakt gegenüber stehen.
Distanz: 40 m.
Das Ziel: die Übertragung unserer Stimmen.
Wir kauern uns vor die Spiegel.
An die Stelle des Brennpunkts.
Tickidäh.
Können die Parabolspiegel die Schallwellen übertragen?
La, la, la.
Ahhhh.
Ganz leise ist die Stimme des Partners zu vernehmen.
Lah...
Trotz der Distanz und der lauten Wellen können die beiden sich hören.
Pfeifen
Die Schallwellen kommen aus dem Brennpunkt.
Die Spiegel stehen sich gegenüber.
Wir haben eine Verbindung, über große Distanzen.
Dieser Parabolspiegel steht am Südpol.
Er überträgt Kamerabilder für das Fernsehen.
Sie werden über Funkwellen transportiert.
Der Parabolspiegel reflektiert sie zu einem Satelliten.
Von dort werden sie zurück zur Erde gesendet.
In diesem Fall gehen sie in ein Fernsehstudio in Tokio.
Über 30.000 km haben die Wellen zurückgelegt,
für eine Pinguin-Liveübertragung.
Auch für die Entstehung dieser Sendung
arbeiteten mehrere Parabolspiegel exakt zusammen.
Untertitel: ARD Text im Auftrag des SWR