Eine Reise in die Welt des Lichts - Photonik Forschung Deutschland

LICHTSPIELE
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Wenn das Licht in Farben bricht
Blickt man an einem sonnigen Tag durch ein Glas mit Wasser, so kann man neben zahlreichen Spiegelungen
und Verzerrungen auch Regenbogenfarben erkennen, die durch die Begegnung von Licht
und Wasser bzw. Licht und Glas entstehen. Wie können aus weißem Licht Farberscheinungen hervorgehen?
Diese Frage stellte sich bereits Isaac Newton, als er einen Strahl des Sonnenlichtes durch ein Prisma
gehen ließ und dadurch diese Farberscheinungen hervorrief. Newton gab die für die damalige Zeit
revolutionäre Antwort, dass das weiße Licht aus einer
Mischung farbigen Lichts besteht. Demnach wird beim
Durchgang durch das Glasprisma das Licht gebrochen
und zwar für jede Farbe unterschiedlich stark. Dadurch
kommt es zu einer Zerlegung des weißen Lichtes in ein
ganzes Farbspektrum. Newton zeigte, dass sich das
farblich zerlegte Licht wieder zu weißem Licht zusammensetzen
ließ, wenn er es mit Hilfe einer Linse bündelte.
Wir merken auch heute noch etwas von der Zumutung,
die die Zeitgenossen Newton angesichts dieser Deutung
der Farben empfanden: Es fällt nach wie vor schwer, das als einfach und rein empfundene weiße
Licht als ein Mischung aller Farben zu begreifen.
Johann Wolfgang von Goethe sollte zu einem der größten und produktivsten Kritiker Newtons werden.
Er entwarf eine alternative Farbenlehre, die allerdings nicht in Einklang mit der neuzeitlichen
Physik gebracht werden kann.
Schematische Darstellung der spektralen Zerlegung eines
weißen Lichtbündels mit Hilfe eines Prismas.
Im einfarbigen Licht verlieren die Paprikaschoten ihre Farbe
(aus: Soostmeyer)
Skizze Newtons des Experiments zur spektralen
Zerlegung des Sonnenlichtes
Mit Hilfe der Newtonschen Erkenntnis lassen
sich zahlreiche Alltags- und Naturphänomene
erklären. Die Farben der uns umgebenden
Gegenstände entstehen demnach dadurch,
dass das weiße Licht der Sonne oder einer
anderen Lichtquelle absorbiert und teilweise
wieder ausgestrahlt wird. Die wieder ausgestrahlten
Anteile des Lichtes bestimmen den
Farbeindruck des Gegenstandes: Ein Rose erscheint
rot, weil von allen Farben des weißen
Lichts hauptsächlich der Rotanteil wieder abgegeben
wird. Bei weißen Gegenständen
werden alle Farben, bei schwarzen Gegenstände
so gut wie überhaupt kein Licht wieder
ausgestrahlt.
Auch der Regenbogen, der zum Namensgeber
für die spektrale Zerlegung von weißem Licht
in die „Regenbogenfarben“ werden sollte, kommt durch unterschiedlich starke Brechung des
Sonnenlichtes in kleinen Regentröpfchen zustande.
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