Sichtbares Licht

Ein Prisma zerlegt weißes Licht in seine Farben.

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Weißes Licht ist aus allen Farben des Regenbogens zusammengesetzt. Sichtbar machen kann man sie zum Beispiel mit Hilfe eines Prismas.

Im siebzehnten Jahrhundert ließ der englische Physiker Isaac Newton (1643-1727) Sonnenlicht auf ein Prisma fallen. Auf einem Schirm konnte er die Farben des Regenbogens sehen. Seine Folgerung: Das weiße Licht ist aus allen Farben zusammengesetzt.

Rotes Licht hat eine Wellenlänge von etwa 750 milliardstel Metern (750 Nanometern); Violett entspricht etwa 400 Nanometern. Die restlichen Farben befinden sich dazwischen. Sichtbares Licht wird von Atomen abgegeben, wenn die äußersten Elektronen ihre Bahn um den Kern ändern und dabei Energie verlieren.

Wieso sehen wir ausgerechnet Licht?

Wir nehmen es in der Regel selbstverständlich hin, dass wir nur sichtbares Licht sehen und weder Radiowellen noch Ultraviolettstrahlung. Doch wieso?

Modell eines Auges

Bildbeschreibung:

Unsere Augen sind sehr gut an das Sonnenlicht angepasst: Sie sind für genau jenen Teil der Strahlung empfänglich, der auf der Erde am meisten vorhanden ist.

Es ist bei weitem nicht so, dass die Atmosphäre der Erde alle Strahlung von der Sonne passieren lässt. Doch für den Bereich des sichtbaren Lichts ist dies der Fall: Gerade in jenem Auschnitt des Spektrums, in dem die Sonne fast die Hälfte ihrer Energie abstrahlt, ist die Atmosphäre durchlässig.

Doch nicht nur die Atmosphäre, auch Wasser ist für sichtbares Licht durchsichtig. Nur deshalb kann Licht durch unsere Augen, die zu einem Großteil aus Wasser bestehen, zur Netzhaut gelangen.

Nach der Evolutionstheorie kann man nun annehmen, dass sich unsere Augen im Laufe der Jahrmillionen an diese "Lichtfenster" von Atmosphäre und Wasser angepasst haben, um für jene Strahlung empfänglich zu sein, die am meisten vorhanden ist.

Wie entsteht ein Regenbogen?

Ein Regenbogen

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Jeder einzelne Regentropfen zerlegt das Licht in seine Farben - ein Regenbogen entsteht.

Regentropfen können Sonnenlicht in seine bunten Bestandteile zerlegen.

An der Grenze zwischen zwei lichtdurchlässigen Materialien wie Luft und Wasser werden Lichtstrahlen gebrochen, das heißt der Lichtstrahl macht einen Knick. Wie stark das Licht dabei seine Richtung ändert, hängt von seiner Farbe ab: Rote Strahlen werden nicht so sehr abgelenkt wie blaue.

Wenn es nun regnet und gleichzeitig die Sonne scheint, dann fällt Licht auf die Regentropfen. Lichtstrahlen treten in die Tropfen ein, werden an der Innenseite gespiegelt und treten wieder aus. Weil nun die Farben, die im weißen Sonnenlicht enthalten sind, beim Ein- und Austritt in den Tropfen unterschiedlich stark gebrochen werden, werden sie verschieden abgelenkt und es kommt zum farbigen Regenbogen.