Licht

Licht ist eine Form der elektromagnetischen Strahlung mit einer Wellenlänge, die vom menschlichen Auge wahrgenommen werden kann. Es ist ein kleiner Teil des elektromagnetischen Spektrums und der Strahlung, die von Sternen wie der Sonne abgegeben wird. Auch Tiere können Licht sehen. Die Untersuchung von Licht, die als Optik bezeichnet wird, ist ein wichtiges Forschungsgebiet der modernen Physik. Wenn Licht auf ein undurchsichtiges Objekt trifft, bildet es einen Schatten.

Licht ist elektromagnetische Strahlung, die Eigenschaften sowohl von Wellen als auch von Teilchen aufweist. Licht existiert in winzigen Energiepaketen, die Photonen genannt werden. Jede Welle hat eine Wellenlänge oder Frequenz. Das menschliche Auge sieht jede Wellenlänge als eine andere Farbe. Regenbögen zeigen das gesamte Spektrum des sichtbaren Lichts. Die einzelnen Farben, die von den äußeren Rändern her einfallen, werden gewöhnlich als Rot, Orange, Gelb, Grün, Blau, Indigo und Violett aufgeführt. Andere Farben können nur mit speziellen Kameras oder Instrumenten gesehen werden: Wellenlängen unterhalb der Frequenz von Rot werden als Infrarot und oberhalb von Violett als Ultraviolett bezeichnet.

Die anderen Haupteigenschaften von Licht sind Intensität, Polarisation, Phase und Bahndrehimpuls.

In der Physik bezieht sich der Begriff Licht manchmal auf elektromagnetische Strahlung jeder Wellenlänge, ob sichtbar oder nicht. In diesem Artikel geht es um sichtbares Licht. Lesen Sie den Artikel über elektromagnetische Strahlung für das allgemeine Konzept.

Das Gesetz der Reflexion ist das, was uns erlaubt, ein Objekt zu sehen, das in einem Spiegel reflektiert wird.

Lichtstrahlen scheinen durch Metallmuster in einen Bahnhof
Lichtstrahlen scheinen durch Metallmuster in einen Bahnhof

Über Licht

In einem Vakuum bewegt sich das Licht mit Lichtgeschwindigkeit, die 299.792.458 Meter pro Sekunde (oder etwa 186.282 Meilen pro Sekunde) beträgt. Das bedeutet, dass es etwa 8 Minuten dauert, bis das Licht von der Sonne zur Erde gelangt. In Glas reist es etwa zwei Drittel so schnell.

Licht bewegt sich in einer geraden Linie und erzeugt Schatten, wenn der Lichtweg blockiert ist. Festere Dinge haben einen dunkleren Schatten, Dinge, die klarer sind, haben einen helleren Schatten, und transparente Dinge haben keinen oder nur sehr wenig Schatten. Licht kann transparente Dinge am leichtesten durchdringen. Wenn sich das Licht nicht in einem Vakuum befindet, bewegt es sich langsamer als seine maximale Lichtgeschwindigkeit. Das langsamste jemals aufgezeichnete Licht bewegte sich mit 39 Meilen pro Stunde. Unsere Augen reagieren auf Licht; wenn wir etwas sehen, sehen wir das Licht, das es reflektiert, oder das Licht, das es ausstrahlt. Eine Lampe zum Beispiel gibt Licht ab, und alles andere im selben Raum, in dem sich die Lampe befindet, reflektiert ihr Licht.

Jede Lichtfarbe hat eine andere Wellenlänge. Je kürzer die Wellenlänge, desto mehr Energie hat das Licht. Die Geschwindigkeit, mit der sich das Licht bewegt, hängt nicht von seiner Energie ab. Das Durchqueren von teilweise klaren Objekten kann das Licht um einen sehr kleinen Betrag verlangsamen.

Weißes Licht setzt sich aus vielen verschiedenen Lichtfarben zusammen, die sich addieren. Wenn weißes Licht durch ein Prisma scheint, spaltet es sich in verschiedene Farben auf und wird zu einem Spektrum. Das Spektrum enthält alle Wellenlängen des Lichts, die wir sehen können. Rotes Licht hat die längste Wellenlänge, und violettes (violettes) Licht hat die kürzeste.

Licht mit einer Wellenlänge, die kürzer als Violett ist, wird ultraviolettes Licht genannt. Röntgen- und Gammastrahlen sind ebenfalls Formen von Licht mit noch kürzeren Wellenlängen als Ultraviolett. Licht mit einer Wellenlänge, die länger als Rot ist, wird Infrarotlicht genannt. Radiowellen sind eine Form der elektromagnetischen Strahlung mit einer Wellenlänge, die noch länger als Infrarotlicht ist. Die Mikrowellen, die zum Erwärmen von Lebensmitteln in einem Mikrowellenofen verwendet werden, sind ebenfalls eine Form der elektromagnetischen Strahlung. Unsere Augen können diese Art von Energie nicht sehen, aber es gibt einige Kameras, die sie sehen können. Die verschiedenen Formen des Lichts, sowohl des sichtbaren als auch des unsichtbaren, sind das elektromagnetische Spektrum.

Wenn das Licht in Regentropfen gebrochen wird, entsteht ein Regenbogen. Der Regentropfen wirkt wie ein Prisma und bricht das Licht, bis wir die Farben des Spektrums sehen können.

Farbe

Licht und Farbe sind Formen analoger Information. Elektronische Kameras und Computerbildschirme arbeiten jedoch mit digitalen Informationen. Elektronische Kameras oder Dokumentenscanner erstellen eine digitale Version eines Farbbildes, indem sie das Vollfarbbild in separate rote, grüne und blaue Bilder aufteilen. Später verwendet ein digitaler Bildschirm nur Pixel dieser drei Farben. Computerbildschirme verwenden nur diese drei Farben in verschiedenen Helligkeitsstufen. Das Gehirn kombiniert sie, um alle anderen Farben im Bild zu sehen.

Die Menschen denken, dass Gegenstände Farbe haben. Das liegt daran, dass die Moleküle, aus denen der Gegenstand besteht, bestimmte Lichtwellen absorbieren und die anderen Lichtwellen abprallen lassen. Das menschliche Auge sieht die Wellenlängen des gesamten Lichts, das nicht absorbiert wurde, und die Kombination davon verlässt das Gehirn mit dem Eindruck einer Farbe.

Rainbow in Budapest zeigt die Farben des sichtbaren Spektrums.
Rainbow in Budapest zeigt die Farben des sichtbaren Spektrums.

Laserstrahlen
Laserstrahlen


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