Nov 6 2011
Wissenschaft des Lichts
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Es gibt viele Redewendungen, welche sich mit dem Thema Licht beschäftigen: “Jemandem geht ein Licht auf”, “Licht ins Dunkel bringen” oder “ein helles Köpfchen haben”. Auch in den verschiedenen Weltreligionen ist Licht immer ein Thema von zentraler Bedeutung. Die Erleuchtung im Buddhismus, das Licht Jesu-Christi und die Heiligenscheine im Christentum oder anderen monotheistischen Religionen, in denen Gott immer wieder mit Licht gleichgesetzt wird. Licht wird oft auch mit Intelligenz gleichgesetzt, da die Abwesenheit von Licht als “geistige Umnachtung” gilt.
Die erste Lichtform, jenseits der Sonne, das Feuer, war von entscheidender Bedeutung für die Entwicklung der Kultur und der Menschheit allgemein. Feuer ermöglichte ein Sehen in der Nacht, verbessern der Nahrung und wurde von vielen antiken Völkern als die Quelle der Kultur angesehen. Der Feuerbringer Prometheus gilt in der griechischen Antike als der Kulturstifter und Freund der Menschen.
Künstliches Licht ist von zentraler, gesellschaftlicher Bedeutung, da es ein Arbeiten und Leben auch bei Nacht oder unter der Erde ermöglich. Durch die Revolutionen, die künstlich erzeugtes Licht mit sich gebracht hat, wurden viele Errungenschaften, wie ein unterirdisches Schienennetz, Fortschritte im Bergbau, der Meeresforschung etc. überhaupt erst ermöglicht.
Physikalisch gesehen handelt es sich bei sichtbarem Licht um elektromagnetische Strahlung mit einer Wellenlänge von etwa 400 bis 800 Nanometern. Die Grenzen sind aber keinesfalls streng gezogen, da die Grenze der Sehfähigkeit des menschlichen Auges nicht abrupt aufhört, sondern langsam nachlässt. Die angrenzenden elektromagnetischen Strahlen des Infrarot- und Ultraviolett-Bereiches werden häufig auch noch als Licht bezeichnet. Im folgenden Link eine Übersicht über die verschiedenen Klassifikationen der Strahlung innerhalb des elektromagnetische Spektrums.
Die menschliche Seheigenschaft wird durch das, in das Auge einfallende Licht auf die entsprechenden Sinneszellen, bestehend aus Sehzapfen und Stäbchen, erzeugt. Die verschiedenen Wellenlängen innerhalb des sichtbaren Lichtes können entsprechenden Farben zugeordnet werden, dabei sind die Übergänge zwischen den Farben fließend. Das Licht der Sonne wird als weiß empfunden, da es Licht verschiedener Wellenlängen in sich vereint. Durch ein Prisma kann dieses Licht in seine verschiedenen Wellenlängen, und damit Farben, aufgespalten werden.
Theorien und Experimente der neueren Physik zeigten, dass Licht zum einen aus Teilchen, den sogenannten Photonen, welche massenlos sind, und zum anderen aus Wellen, besteht. Die Geschwindigkeit eines Photons ist die höchste erreichbare Geschwindigkeit, die sogenannte Lichtgeschwindigkeit im Vakuum. Sie beträgt näherungsweise 300.000 Kilometer in der Sekunde. Von zentraler Bedeutung ist dieser unveränderliche Wert der Lichtgeschwindigkeit in der bekannten Relativitätstheorie von Albert Einstein.
Viele technische Fortschritte in der Vergangenheit sind der Untersuchung von Licht und elektromagnetischer Strahlung zu verdanken. Beispiele hierfür sind Laser, für die Messtechnik oder digitale Laufwerke, sowie die stromsparenden Leuchtdioden.