Zeitschrift für physikalische Therapie • LICHTTHERAPIE ... - vdms

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PHYSIKALISCHES LICHT THEMA 6 Lücke zu füllen vermochte. Die Wellentheorie hatte so ihre Tücken, widersprach sie doch den Grundgesetzen der Wärmelehre und des Elektromagentismus. Wärmestrahlen sind nämlich ebenfalls elektromagnetische Wellen. Aber da war eben dieser Konflikt, den es zu lösen galt. Und genau das gelang Planck. Er brachte auf geniale Weise diesen anscheinend unlösbaren Widerspruch unter einen Hut. Seine Antwort darauf: Die Atome eines strahlenden Körpers geben ihre Strahlungsenergie in ganz bestimmten Energiepaketen ab, die man als Energiequanten oder auch als Photonen bezeichnet. Seine Formel lautete: Die Konstante h wird als Planck-Konstante bezeichnet. Ein Elektronenvolt ist jene Grösse, d.h. jene Energie, die einem Elektron zugeführt werden muss, damit es sich mit Hilfe einer elektrischen Spannung von 1 Volt im leeren Raum bewegt. Albert Einstein verfeinert Man sieht, das Phänomen Licht wird mehr und mehr zu einer äusserst komplexen Angelegenheit der Quantentheorie und in der Folge zur Quantenmechanik, der, «ends» aller «ends», die Quantenelektrodynamik folgte. Es war keine geringerer als Albert Einstein (1879-1955), der dem Ganzen oben noch was draufsetzte. Er übertrug seine Vorstellung der atomistischen Struktur der Materie auch auf alle Arten von Strahlungen. Das hiess, dass nicht nur die Abgabe und Aufnahme von Strahlungsenergie in Form von Quanten Reflexe März 2009 Bild 14: Photozelle erfolgt, sondern dass wir es auch bei der Strahlung selbst nicht mit einem kontinuierlichen Energiefluss zu tun haben. Vielmehr besteht der ganze Energiefluss aus real existierenden Energiepaketen (Quanten). Einstein erweckte hiermit die Korpuskelvorstellung (lat. Corpusculum = Körperchen) des Lichtes, wie sie ja früher schon mal bestand, zu neuem Leben. Und so lässt sich sagen, auch wenn die Frequenzen der Quanten eine Welleneigenschaft haben, bleibt ihre Individualität und ihre genau definierte Energie ein Merkmal der Teilchen und diese Feststellung bekam einen Namen Quantenmechanik. Auf Grund dessen sind Photonen als kleine elektromagnetische Wellenpakete zu betrachten, die einerseits Wellen- und anderseits Korpuskeleigenschaften haben. Der letzte Beweis dafür erbrachte die Quantenelektrodynamik. Richard Feynman (1918-1988) und eine Reihe anderer begnadeter Physiker lieferten durch ihre Quantenelektrodynamik das mathematische Werkzeug, mit dessen Hilfe alle Probleme des Lichtes und der Strahlung Quantenenergie = Konstante ✕ Strahlenenergie – E = h·v h = 0,000 000 000 000 00414 Elektronenvolt ✕ Sekunde allgemein korrekt und extrem genau ermittelt werden können. Mittels ihr wurde es auch möglich, das Wellenmodell (Interferenzen/Beugung) sowie das Quantenmodell (Wärmestrahlung und Photoeffekt) als Grenzfälle des mathematischen Formalismuses zu erfassen. Diese Grundlagenkenntnisse sind in der Fernmeldetechnik und der Optik nicht mehr wegzudenken. Selbstverständlich wird die exakte Aussage der Quantenelektrodynamik wie auch alle anderen Bereiche der Physik erst durch die Sprache der Mathematik präzise und aussagekräftig. Ist das Licht entmystifiziert? Der Mensch mit seinem Ingenium (Fähigkeit/Begabung) ist dem Licht hinters Licht gekommen – hat es entmystifiziert. Hat er das wirklich? Beantwortet man die- AUTOR Das menschliche Auge nimmt nur einen engen Sequenzbereich allen Lichtes auf. se Frage aus naturwissenschaftlicher Perspektive, so lautet die Antwort ganz sicher ja. Ganz abgesehen von all den technischen Errungenschaften, die dadurch erst möglich wurden. Unser tägliches Leben ist voll davon: Computer-, TV-, Navigations-, Photo-, Druck-, Chemie- und Medizinaltechnik. Elektromagnetische Wellen – Licht – sind allgegenwärtig. Wie schon kurz erwähnt, nimmt das menschliche Auge nur einen engen Sequenzbereich allen Lichtes wahr. Die Sonne ist zwar eine der dominantesten Quellen des Lichtes, doch andererseits sind wir umgeben von Radio- und TV-Signalen (Wellen), Mikrowellen, Radar- und Telefonsysteme sowie elektromagnetischen Wellen, die von unseren Glühbirnen, der Hitze eines Automotors ausgehen oder von Blitzen und vergrabenem radioaktivem Material. Unser Lebensraum ist voll gepackt mit Lichtwellen. Und um nochmals auf die zuvor gestellte Frage zurückzukommen: «Haben wir das Licht wirklich entmystifiziert?» Hierzu muss man ehrlich sagen: «Wohl kaum!» Denn dazu müssten wir in der Lage sein, die ultimative Antwort auf die Schöpfung selbst zu geben. l Dr. Georges C. Spring Physiker, Pilot und Managementtrainer, lebt und arbeitet u.a. in Zürich
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