Was ist Licht

Was ist Licht?

In den letzten Jahrhunderten hat die Physik das Phänomen „Licht“ untersucht und sein Geheimnis gelüftet: Licht ist der kleine sichtbare Teil der elektromagnetischen Strahlung. Diese elektromagnetische Strahlung besteht aus schwingenden Energieeinheiten (Quanten) und wird in Wellen von einer Lichtquelle gesendet. Sie braucht eine bestimmte Zeit vom Ort ihrer Entstehung bis zum Auge des Betrachters.

Jede Wellenlänge wird von einem Farbeindruck bestimmt. Das Spektrum des Sonnenlichtes weist einen kontinuierlichen Übergang auf: vom kurzwelligen Violett über Blau, Grün, Orange bis zum langwelligen Rot. Außerhalb dieses Bereichs kann das menschliche Auge keine Strahlung „sehen"; Gamma-, Röntgen-, UV- und Infrarotstrahlen sind nicht sichtbar.

Lichtgeschwindigkeit: 300.000 km/s

Die Zeit, die das Licht vom Objekt bis ins Auge des Betrachters benötigt, ist die Lichtgeschwindigkeit. 1850 entwickelte der französische Physiker Leon Foucault die sogenannte Drehspiegelmethode. Sie ermöglichte es, den präzisen Wert der Lichtgeschwindigkeit zu ermitteln: 2,98 x 108 m/s. Für die Lichtgeschwindigkeit im leeren Raum und in Luft wird allgemein der aufgerundete Wert von 3 x 108 m/s – also 300.000 Kilometer pro Sekunde – benutzt.

Die Lichtgeschwindigkeit ist damit die höchste bekannte Geschwindigkeit. Licht benötigt vom Mond zur Erde etwa 1,3 Sekunden. Dagegen ist das Licht der Sonne, die 150 Millionen Kilometer von der Erde entfernt ist, schon 81/3 Minuten unterwegs. Vom Fixstern Alpha im Zentaurus braucht es bereits 4,3 Jahre. Würde er heute explodieren – wir würden es erst in einigen Jahren erfahren.
Licht – physikalisch betrachtet: Wellenlänge und Strahlung

Licht ist jener schmale Teil der elektromagnetischen Strahlung, den das Auge wahrnehmen kann. Diese sichtbare Strahlung ruft im Auge eine Hell- und eine Farbempfindung hervor.

Das sichtbare Licht besteht aus schwingenden Energieeinheiten, den Energiequanten, und unterscheidet sich von anderen elektromagnetischen Strahlungen nur durch die Wellenlänge. So sind Lichtwellen wesentlich kürzer als beispielsweise niederenergetische, langwellige Rundfunk- oder Radarwellen. Die Wellenlänge wird in Nanometer (nm) gemessen. Ein Nanometer ist der zehnmillionste Teil eines Meters (10 -9 m).

Strahlungsphysikalische Eigenschaften

Heute werden zwei Modelle zur Erklärung der strahlungsphysikalischen Eigenschaften des Lichtes – seiner Wirkungen und Gesetzmäßigkeiten – verwendet. Isaac Newton entwickelte das Korpuskular-Modell des Lichtes, nach dem sich Energieeinheiten mit Lichtgeschwindigkeit geradlinig von der Lichtquelle ausbreiten. Von Christiaan Huygens stammt das Wellenmodell des Lichtes, nach dem man sich Lichterscheinungen ähnlich wie Schallvorgänge vorstellt. Mehr als hundert Jahre lang erzielten Wissenschaftler keine Einigung darüber, welches Modell das richtige sei. Heute werden beide Modelle angewendet.

Jeder Spektralfarbe entspricht eine bestimmte Wellenlänge

1822 gelang es Augustin Fresnel die Wellenlänge des Lichtes zu bestimmen. Er bewies, dass jeder Spektralfarbe eine ganz bestimmte Wellenlänge zukommt. Sein Ausspruch „Licht zu Licht gebracht ergibt Dunkelheit“ fasst seine Erkenntnis zusammen: Licht gleicher Wellenlänge löscht sich gegenseitig aus, wenn es in entsprechender Phasenlage zueinander gebracht wird.

Zu jeder Wellenlänge gehört also ein bestimmter Farbeindruck – und vom kurzwelligen Violett über Blau, Blaugrün, Grün, Grüngelb, Orange bis zum langwelligen Rot weist das Spektrum des Sonnenlichts einen kontinuierlichen Übergang auf. Die Wellenlängen der sichtbaren Strahlung reichen von 380 nm (violett) bis 780 nm (rot).

Oszilliator

Ich bin Blindtext. Von Geburt an. Es hat lange gedauert, bis ich begriffen habe, was es bedeutet, ein blinder Text zu sein: Man macht keinen Sinn. Man wirkt hier und da aus dem Zusammenhang gerissen. Oft wird man gar nicht erst gelesen. Aber bin ich deshalb ein schlechter Text? Ich weiss, dass ich nie die Chance haben werde, im Stern zu erscheinen. Aber bin ich darum weniger wichtig? Ich bin blind! Aber ich bin gerne Text. Und sollten Sie mich jetzt tatsächlich zu Ende lesen, dann habe ich etwas geschafft, was den meisten "normalen" Texten nicht gelingt.

Photovoltaik

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Z-Diode

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