Das Licht als Symbol für den Gegensatz zur Finsternis steht meist in Verbindung mit einer Erleuchtung oder einer neuen Erkenntnis. Die Symbolik der Farbe Gelb hat mit dem Licht zu tun. Oft wird Licht als Symbol für Nicht-Materielleswie dem Geistoder dem
Lebensglück verwendet. Die Darstellung vom Licht als physikalisches Phänomen zeigt auf, wie schwierig es ist, Licht naturwissenschaftlich und begrifflich zu erfassen. Show Erhitzt man ein Metallstück, beginnt es nach einiger Zeit zu glühen. Bei diesem Vorgang wird Wärmeenergie in Licht umgewandelt. Je heißer das Metallstück ist, umso höher ist auch die Lichtausbeute. Bei 700 °C
glüht es dunkelrot, bei 1200 °C leuchtet es hellorange und über 1300 °C beginnt die Weißglut. Führt man Metall-Atomen Wärmeenergie zu, werden die Atome in einen angeregten Zustand versetzt, wobei sie Licht aussenden. Licht entsteht durch Verbrennungen aus chemischer Energie (Flamme), durch Umwandlung aus elektrischer Energie (Glühlampe) oder durch Umwandlungen von Atomkernen (Sterne). In der Sonne verschmelzen die Kerne von Wasserstoff-Atomen zu Helium-Kernen. Dabei werden riesige
Energiebeträge erzeugt, die als Wärme oder Licht in das Weltall abstrahlen. Die Oberflächentemperatur der Sonne beträgt mehr als 6000 °C. Auf den Erdball trifft allein eine Wärmestrahlung von etwa 175 Milliarden Megawatt. Bereits im Jahre 1690 ordnete der niederländische Physiker Christiaan Huygens dem Licht – in
Anlehnung an die Schallwellen – eine Wellennatur zu. Im 19. Jahrhundert untermauerten die Theorien des Physikers James Clerk Maxwell die Annahme, dass sich Licht als elektromagnetische Welle fortbewegt. Die meisten elektromagnetischen Wellen wie Radiowellen oder die Röntgenstrahlung sind für unser Auge nicht sichtbar. Die Wellen unterscheiden sich in ihrer Wellenlänge: Rundfunkwellen können mehrere hundert Meter lang sein, während
die kosmische Höhenstrahlung Wellenlängen im kaum vorstellbaren Bereich von Millionstel Nanometer (1 nm = 1 Milliardstel Meter) besitzt. Die Wellenlänge des für uns sichtbaren Lichts liegt etwa zwischen 765 nm und 385 nm und wird als optisches Spektrum bezeichnet. Das optische Spektrum selbst wiederum ist aus verschiedenen elektromagnetischen Wellen zusammengesetzt, die in unseren Augen unterschiedliche Farbwahrnehmungen erzeugen.
Der Londoner Arzt Thomas Young erkannte im Jahre 1817, dass sich Lichtwellen nicht wie die Schallwellen als longitudinale Schwingungen, sondern transversal fortbewegen. Transversale Wellen schwingen senkrecht zur Ausbreitungsrichtung.
Das Auge besitzt auf der Netzhaut Farbsinneszellen, die Zapfen, die jeweils für eine bestimmte Wellenlänge des Lichts empfindlich sind. Werden sie gleichzeitig angeregt, erhält man den Farbeindruck Weiß. Sonnenlicht kann als Mischung von mehreren elektromagnetischen Wellen aus dem optischen Spektrum bezeichnet werden. Die
additive Farbmischung erbringt einen experimentellen Beweis: Weiß wird durch das Mischen von mehreren farbigen Lichtquellen erzeugt.
Albert Einstein hat darauf hingewiesen, dass Licht auch eine andere Gestaltform annehmen kann. Er behauptete im Jahre 1905, dass Licht neben seiner Wellennatur auch Teilchencharakter besitzen muss, da es beim Auftreffen auf eine Metallplatte Elektronen aus der Platte herausschlagen kann. Er bezeichnete die "Lichtteilchen" als Photonen. Der beschriebene Effekt wird als photoelektrischer Effekt
bezeichnet und ist die technische Grundlage für die photovoltaische Stromerzeugung aus Sonnenlicht. Die Eigenschaft des Lichts, sich sowohl wie eine Welle als auch wie ein Teilchen verhalten zu können, ist eines der merkwürdigsten Phänomene in der Natur überhaupt. Für dieses Phänomen des „Sowohl-als-auch“ prägte Niels Bohr den Begriff der Komplementarität. Ganz entscheidend dabei ist die Anordnung des Aufbaus für die Versuche, um Eigenschaften über das Licht herauszubekommen. Ein Versuchsaufbau beweist die Wellennatur des Lichts, ein anderer Aufbau belegt seine Teilchennatur. Seit dieser Feststellung nimmt man an, dass die Objekte der Natur nicht eindeutig festgelegt sind, sondern dass der Mensch selbst zu einem Stück weit entscheiden kann, wie die Natur ist. Manche Philosophen gehen noch wesentlich weiter und behaupten, dass die Natur (und alles was in ihr lebt und entsteht) ein reines Gedankengebäude des Menschen sei. Sie würde erst dann zu existieren beginnen, wenn sie der Mensch erdenkt. Diese philosophische Richtung nennt man Konstruktivismus. Was ist Streuung einfach erklärt?Unter Streuung versteht man in der Physik allgemein die Ablenkung eines Objekts durch Wechselwirkung mit einem lokalen anderen Objekt (Streuzentrum). Beispiele sind die Streuung von Licht an Atomen oder Feinstaub, von Elektronen an anderen Elektronen oder von Neutronen an Atomkernen.
Was ist der Unterschied zwischen Absorption und Streuung?Die Intensität des gestreuten Lichtes ist teilweise abhängig von der Wellenlänge. Eng verbunden mit der Streuung von Licht sind die verschiedenen Farben des Himmels, die man beobachten kann. Darüber hinaus wird ein Teil des Lichtes von dem Stoff, den es durchdringt, aufgenommen (absorbiert).
Was ist eine Reflexion einfach erklärt?Unter Reflexion wird das Zurückwerfen von Lichtstrahlung verstanden. Bei glatten Oberflächen gilt das Reflexionsgesetz, man spricht von gerichteter Reflexion. An rauen Stellen wird Lichtstrahlung dagegen diffus gestreut, hier wirkt das lambertsche Strahlungsgesetz.
Ist Reflexion und Spiegelung das gleiche?Eine Spiegelung oder Reflexion (lat. reflexio „das Zurückwerfen“) bezeichnet die Erscheinung, dass ein Lichtstrahl oder allgemein eine Welle an der Grenze zwischen zwei verschiedenen Ausbreitungsmedien unter einem gewissen Winkel in das ursprüngliche Medium zurückgeworfen wird.
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Was ist der unterschied zwischen reflextion und streuung
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