Optik

Elektromagnetisches Spektrum

Sichtbares Licht

  • Was haben Infrarotstrahlung …
  • … Mikro- und Radiowellen …
  • … und Licht gemeinsam?

Sichtbares Licht

  • Größenordnung der Wellenlänge: zwischen \(780\,{\rm nm}\) und \(380\,{\rm nm}\)
  • Größenordnung der Frequenz: von \(384\,{\rm THz}\) bis \(789\,{\rm THz}\)

Als (sichtbares) Licht bezeichnet man nur den sehr schmalen Wellenlängenbereich, den unser Auge erfasst. Er reicht von Rot (750 nm) bis Violett (400 nm).

Sonnenlicht oder Licht aus einer Glühlampe erscheint uns weiß, dabei ist Weiß eine Summe verschiedener Lichtsorten, die zusammen im Auge diesen Eindruck entstehen lassen. Scheint Licht durch ein Prisma, eine Regenwolke oder ein optisches Gitter, so wird es in seine Bestandteile zerlegt und erscheint uns wie dieser Regenbogen in einzelne Farben aufgespalten.

Wenn wir Farben sehen, so sehen wir lediglich den Teil des Sonnenlichts, der von einem Gegenstand reflektiert wird und in unser Auge gelangt; die für uns sichtbaren Gegenstände werden dabei (sekundäre) Lichtquellen, von denen das Sonnenlicht oder das Licht einer Glühlampe gewandelt und in unser Auge gelenkt wurde. Dort, genauer in den Sehzellen (Stäbchen und Zäpfchen), wird die Energie des Lichts in elektrische Energie umgewandelt.

Die beiden Aufnahmen im sichtbaren Bereich zeigen Phoenix, Arizona vom Satelliten Landsat 5. Links ein Foto, rechts eine Aufnahme mit wahren Farben. Dabei macht die Bordkamera drei Aufnahmen, je eine im Rot-, Grün- und Blaubereich und der Computer setzt sie hinterher zusammen.

Es bestehen bei der Zusammenführung von Einzelaufnahmen natürlich auch noch andere Möglichkeiten, so können unterschiedliche Lichtintensitäten einer Lichtsorte in unterschiedlichen Farben dargestellt werden. Dadurch kann man Strukturen erkennen, die man sonst nicht sah. Links der Krebsnebel in wahrer Farbe, rechts in einer Falsch - Farben - Darstellung.

Bei feiner Differenzierung kann man so aus einem sehr unscheinbaren Uranusbild (links) durch Falsch-Farben-Darstellung die Strukturen an den Polen des Uranus (rechts) sichtbar machen.

Wir sehen nur einen sehr begrenzten Teil des elektromagnetischen Spektrums, für den restlichen Teil des elektromagnetischen Spektrums haben wir keine Sinneszellen. Durch die Verwendung von Sensoren, die über den sichtbaren Bereich hinaus sehen können und Sensoren die feiner als unser Auge auflösen, können wir Aspekte unserer Welt erkennen, die uns unbekannt waren. Auch durch die Beobachtung von unzugänglichen Orten, wie Satelliten, erhalten wir hilfreiche Informationen, z.B. über wetteraussagekräftige Wolken.

Selbst von so fernen Orten, wie dem Jupiter konnte mittels mit Sensoren bestückten Raumsonden und Fernübertragung faszinierende Bilder im sichtbaren Bereich erstellt werden.

 
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