Lichtwellen

In der Regel wird davon ausgegangen, Licht bestehe aus Lichtwellen. Schließlich wird im Allgemeinen auch davon gesprochen, dass die Wellenlänge des Lichts für die Empfindung bestimmter Farben verantwortlich ist. So hat „blaues“ Licht eine Wellenlänge von 430 nm und „rotes“ Licht eine solche von 680 nm.

Interessant ist in diesem Zusammenhang übrigens, dass ein Gegenstand, der uns grün erscheint, nicht einfach das grüne Spektrum des Lichts reflektiert, sondern viel mehr in allen anderen Wellenlängenbereichen das Licht absorbiert. Und dann gibt es natürlich noch das Licht, das das menschliche Auge gar nicht wahrnehmen kann – als bestes Beispiel die Ultraviolette sowie Infrarote Strahlung.

Aber so einfach wie Schallwellen, die beinahe wie Wellen in einem Teich sind, kann man sich die Lichtwellen nicht vorstellen. Schall verbreitet sich als Wellen in der Luft. Licht aber hat eine andere Natur. Viele typische Eigenschaften von Licht sind mit Wellen erklärbar, andere aber sind eigentlich für Teilchen charakteristisch. So kann man Licht zum Beispiel bündeln oder in seine eigenen Bestandteile zerlegen und es hat neben der reinen sichtbaren Wirkung oft auch eine Wärmewirkung. All diese Besonderheiten lassen sich aber mit der Natur von Lichtwellen erklären. Denn bei Licht handelt es sich immer um elektromagnetische Wellen.

Lichtwellen sind also nichts anderes als elektromagnetische Strahlung. Und jegliche elektromagnetische Strahlung besteht nicht aus simplen Wellen, sondern aus Photonen. Manchmal werden Photonen auch als „Lichtteilchen“ bezeichnet, doch sie sind nicht nur in Lichtstrahlung vorhanden. So sind zum Beispiel auch Radiowellen oder Gammastrahlung in Photonen „quantisiert“. Denn stets sind Photonen die Quanten in einem quantisierten elektromagnetischen Feld.

Zwei weitere Besonderheiten weisen diese Teilchen, aus denen Lichtwellen bestehen, aber noch auf:

• Zum einen zerfallen sie niemals auf natürliche Weise.
• Und zum anderen besitzen sie keine Masse.

Das heißt ein Photon ist zwar so etwas wie ein Teilchen, aber es hat absolut kein „Eigengewicht“. Nur deshalb ist es überhaupt möglich, dass Photonen sich mit Lichtgeschwindigkeit bewegen können. Schon Einstein lieferte uns schließlich mit seinem berühmten Satz E=m*c² den Beweis dafür, dass es für einen Gegenstand mit Masse unmöglich ist, Lichtgeschwindigkeit zu erreichen. Lichtwellen sind also elektromagnetische Wellen. Und diese bestehen immer aus Photonen – Quanten, die keinerlei eigene Masse besitzen.