Licht ist eines der wichtigsten physikalischen Phänomene für den Menschen. Einen großen Teil der auf der Erde verfügbaren Energie verdanken wir dem Licht der Sonne. Außerdem nehmen wir einen großen Teil unserer Umgebung mit den Augen, also durch den Empfang von Licht wahr. In diesem Kapitel möchte ich einen neuen Schwerpunkt zur Physik des Lichts beginnen. Zunächst, indem ich Kapitel, die sich bereits mit Teilaspekten des Lichts beschäftigen zusammenfasse, später dann mit speziellen Abschnitten in diesem Kapitel.
Es ist bekannt, dass sich Licht geradlinig ausbreitet, es läuft also in allgemeinen nicht auf gekrümmten oder geknickten Bahnen. Man kann Licht also als Strahlen beschreiben, die höchstens an Grenzflächen, z. B. zwischen Luft und Wasser, abknicken. Die Strahlenoptik erklärt sehr erfolgreich, wie sich Licht durch Linsen und Prismen ausbreitet und damit abgelenkt oder auf einen Punkt fokussiert werden kann.
Versucht man sehr kleine Punkte zu beleuchten oder, z.B. mit einem Mikroskop, kleine Objekte zu sehen, so wird man erkennen, dass das Licht nicht immer als Strahl aufgefasst werden kann. Das Licht breitet sich vielmehr als Welle aus elektrischen und magnetischen Feldern aus. Mit der Wellenoptik kann man fast alle Phänomene des Lichts erklären. Auch die geradlinige Ausbreitung und dadurch die Möglichkeiten und Grenzen der Strahlenoptik kann mit dem Wellenbild erklärt werden.
Wellen breiten sich mit gewissen Geschwindigkeiten aus. Die Geschwindigkeit des Licht im Vakuum, die Lichtgeschwindigkeit, ist eine der Grundgrößen der Physik.
Aus der optischen Spektroskopie ist bekannt, dass sich weißes Licht in verschiedene Farben aufspalten lässt. Diese Farben haben verschiedene unterschiedliche Eigenschaften.
Eine Aussage der Quantenmechanik ist, dass alle Wellenphänomen auch Eigenschaften von Teilchen haben. So können sie nur in bestimmten Portionen, den so genannten Quanten erzeugt und vernichtet werden. Die Quanten des Lichts heißen Photonen und können auch als Elementarteilchen aufgefasst werden.
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Letzte Änderung: 05.09.2005