Was ist Licht, wie verbreitet es sich und welche Arten von Licht gibt es?

Was ist Licht?

Die Natur des Lichts ist sehr komplex. Es ist daher nicht verwunderlich, dass sich die größten Gelehrten ihrer Zeit nicht darauf einigen konnten. René Descartes und Isaac Newton dachten, es handele sich um einen Strom von Teilchen, die kleiner als Atome sind. Robert Hooke und Christiaan Huygens sahen es als eine Welle. Am Ende hatten beide Lager Recht. Licht ist beides zugleich.

Manchmal verhält es sich wie ein Block winziger Teilchen, die wir Photonen nennen. Sie haben keine Masse und sind die einzigen Teilchen im Universum, die sich mit der höchstmöglichen Geschwindigkeit fortbewegen können. Die Geschwindigkeit des Lichts. Ein anderes Mal ist es wie eine Welle mit eigener Frequenz und Wellenlänge. Dieses Phänomen wird als Lichtdualismus bezeichnet.

Physikalisch gesehen handelt es sich bei Licht also um transversale elektromagnetische Wellen eines schmalen Wellenlängenbereichs, die sich auch als ein Fluss von Photonen manifestieren. Und weil Photonen die Übertragung von elektrischen und magnetischen Kräften ermöglichen, kann man Licht auch als elektromagnetische Strahlung bezeichnen.

Wie breitet sich das Licht aus?

Die endgültige Klärung der Frage der Lichtausbreitung aus Sicht der klassischen Physik erfolgte jedoch erst im 19. Jahrhundert, als das so genannte Huygens-Prinzip in Kraft trat. Diesem Prinzip zufolge breitet sich das Licht in Form von Wellenfronten aus. Jeder Ort, den die Welle erreicht, wird zum Zentrum einer kugelförmigen Elementarwelle. Die resultierende Wellenfront ist die Einhüllende der elementaren Wellenfronten.

Lichtquellen

Licht wird von Lichtquellen verbreitet. Dies ist die Bezeichnung für jeden Körper, in dem Licht entsteht und von dem es in die Umgebung ausstrahlt. Wir unterteilen sie in natürliche und künstliche.

Natürliche Quellen sind zum Beispiel die Sonne, die Sterne, der Mond, Feuer, Blitze und glühende Lava. Zu den künstlichen, d. h. künstlich hergestellten Lichtquellen gehören Glühbirnen, Leuchtstofflampen, Entladungslampen oder Leuchtdioden.

Optische Umgebung

Die Ausbreitung des Lichts wird auch durch die Eigenschaften der optischen Umgebung, d. h. des Mediums, in dem es sich befindet, beeinflusst. Das kann sein:

• Transparent
  Ein transparentes optisches Medium überträgt Licht ohne nennenswerte Abschwächung, so dass wir durch es hindurchsehen können.
  
  
• Undurchsichtig
  Eine undurchsichtige Umgebung lässt kein Licht durch; sie absorbiert oder reflektiert es, so dass wir es nicht sehen können.
  
  
• Transluzent
  Eine lichtdurchlässige Umgebung lässt das Licht durch, streut es aber in alle Richtungen, so dass wir nur einen Teil davon sehen können.

Welche Arten von Licht gibt es?

Licht ist weit mehr als das, was wir mit unseren Augen sehen. Welche Formen kann sie annehmen? Und wozu sind sie gut? Lassen Sie uns einen Schritt nach dem anderen machen. Beginnend mit der längsten Wellenlänge.

Funkwellen und Mikrowellen

Elektromagnetische Wellen, die größer als 1 mm sind, werden als Funkwellen und Mikrowellen bezeichnet. Erstere übertragen z. B. Fernseh-, Radio- oder Wi-Fi-Signale, während letztere in Öfen und Radargeräten verwendet werden. Wi-Fi-Netzwerke und Mikrowellenherde haben fast die gleiche Frequenz, weshalb das Internet manchmal langsamer wird, während das Essen erhitzt wird.

Infrarotstrahlung

Die Wellen der Infrarotstrahlung sind kleiner als 1 mm. Diese wird von allen Wärmequellen ausgestrahlt. Das tun die Menschen auch. Deshalb kann man mit einer Infrarotkamera alle Lebewesen auch in völliger Dunkelheit sehen. Nahinfrarotlicht im Bereich von 700 bis 1000 nm wird häufig zur Regeneration verwendet. Es dringt tiefer in den Körper ein und hat eine heilende Wirkung auf das Gewebe, wodurch die Gesundheit der Muskeln und die Erholungsprozesse des Körpers gefördert werden. In der Infrarotsauna ist mittleres und fernes Infrarotlicht enthalten.

Sichtbares Licht

Wellenlängen im Bereich von 380-740 nm werden als sichtbares Licht bezeichnet. Dieser Teil des elektromagnetischen Spektrums erzeugt visuelle Empfindungen, wenn er auf die Photorezeptoren des menschlichen Auges trifft. Dies sind die so genannten Spektralfarben - Rot, Orange, Gelb, Grün, Cyan, Blau und Violett.

Die gleiche Farbe wie der Regenbogen. Und das sogar in der gleichen Reihenfolge, denn der Regen zerlegt das Sonnenlicht in die einzelnen Farben nach Wellenlängen. Es gibt aber auch Nicht-Spektralfarben (weiß, grau, schwarz, rosa, türkis), die durch Mischen der Spektralfarben entstehen.

UV-Strahlung

Unterhalb von 380 nm können wir keine Wellen mehr sehen. Die violette Farbe geht fließend in UV über, wobei UltraViolet "über Violett" bedeutet. Dieses Licht kann bereits in größerem Umfang gefährlich sein. Deshalb tragen wir Sonnenschutzmittel auf und schützen unsere Augen mit einer Sonnenbrille mit UV-Filter. Interessanterweise können Vögel und Reptilien dieses Licht sehen, so dass sie Nachrichten, die mit unsichtbarer Tinte geschrieben wurden, leicht lesen können. :-) Aber der Rest von uns braucht spezielle Werkzeuge, um dies zu tun.

Röntgenstrahlen

Elektromagnetische Wellen unterhalb von 10 nm sind als Röntgenstrahlen bekannt, die zur Untersuchung des menschlichen Körpers auf mögliche Brüche und Frakturen verwendet werden. Der Grund dafür ist einfach: Es enthält sehr viel Energie und kann daher Dinge durchdringen, die gewöhnliches Licht nicht durchdringen kann. Wie weiches Gewebe. Die Strahlung trifft auf die Knochen und prallt an ihnen ab, so dass wir die Details des Skeletts in den resultierenden Bildern sehen können.

Gammastrahlen

Wellen, die kleiner als 10 pm sind, werden als Gammastrahlen bezeichnet. Ihre Frequenz ist nur geringfügig kleiner als der Durchmesser von Atomen, und sie entstehen zum Beispiel beim radioaktiven Zerfall, wenn der Kern eines Atoms überschüssige Energie loswerden muss. Gammastrahlen sind extrem gefährlich, und nur eine sehr, sehr dicke Bleischicht bietet ausreichenden Schutz vor ihnen. Dazu gehört auch die kosmische Strahlung, die bei einer Nuklearexplosion entstehen kann, aber glücklicherweise wird diese Gefahr durch die Atmosphäre gemildert, so dass wir nicht in Gefahr sind.

Entdecken Sie die Schönheit des Lichts

Wir halten Licht oft für selbstverständlich, obwohl es eines der kostbarsten Güter im Universum ist. Sie gibt uns Leben, Gesundheit, Information, Unterhaltung, Glück und die Möglichkeit, die Schönheit der Welt um uns herum zu erleben. Entdecken Sie es für sich selbst. In seiner kristallklaren Form.