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Versuche

Körperfarben

Man könnte die gelbe Farbe der Zitrone wie folgt erklären: "Fällt auf die Zitrone weißes Licht, so werden von diesem einfallenden Licht alle Spektralfarben außer Gelb absorbiert."

Dass diese Erklärung falsch ist, zeigt eindrucksvoll der folgende Versuch nach einem Artikel von Prof. A. Donges MNU 60/2007.

Aufbau und Durchführung

Joachim Herz Stiftung
Abb. 1 Skizze des Versuchsaufbaus

In dem in Abb. 1 skizzierten Versuch wird zunächst weißes Papier der Reihe nach mit verschiedenen einfarbigen LEDs bestrahlt und mit einem Lichtnachweisgerät (Detektor) jeweils die Intensität \({S_{{\rm{Weißes}}\;{\rm{Blatt}}}}\) des in den Detektor gestreuten Lichtes gemessen.

Anschließend wird das weiße Papier durch die zu untersuchende Probe (z.B. ebene Zitronenschale) ersetzt und wieder mit verschieden farbigen LEDs beleuchtet und wieder die Intensität \({S_{{\rm{Probe}}}}\) des Streulichts registriert. Der Reflexionsfaktor der Probe ergibt sich nach der Formel\[R = \frac{{{S_{{\rm{Probe}}}}}}{{{S_{{\rm{Weißes}}\;{\rm{Blatt}}}}}}\]

Beobachtung

Im Diagrammen in Abb. 2 ist dieser Reflexionsfaktor für die verschiedenen LED-Farben bei einer Zitrone und einer Banane dargestellt.

Joachim Herz Stiftung
Abb. 2 Reflexionsfaktor \(R\) für verschiedene LED-Farben bei einer Zitrone und einer Banane

Die Ergebnisse zeigen, dass bei der reifen Zitrone bzw. Banane außer der Farbe Blau alle verwendeten LED-Farben gut reflektiert werden. Der gelbe Eindruck der Körperfarbe entsteht durch die Vereinigung der reflektierten Farben (Komplementärfarbe zu Blau).

Erklärung

Abb. 3 Erklärung für den gelben Farbeindruck einer Zitrone

Die Farbe, in der uns ein Körper erscheint hängt im Wesentlichen von zwei Faktoren ab:

1.Vom Körper selbst und seinen Eigenschaften in Bezug auf die Absorption und Reflektion verschiedener Farben.

2.Von der Zusammensetzung des Lichtes, mit dem er bestrahlt wird.

Mit bloßem Auge kannst du daher nicht zu bestimmen, welche Farben ein Körper besonders gut reflektiert und welche Farben der Körper absorbiert. Du bekommst nur einen subjektiven Farbeindruck. Durch geeignete Experimente oder Messgeräte kannst du jedoch zu genauen Aussagen gelangen.

Hinweis: Als Detektor kann auch ein Spektrometer genutzt werden, wenn verfügbar.