Optische Phänomene und Eigenschaften des Lichts

Das Dokument behandelt verschiedene wichtige optische Phänomene und Eigenschaften des Lichts. Es werden die Reflexion an Metalloberflächen, die Lichtbrechung beim Übergang zwischen Medien, die additive Farbmischung und die Polarisation von Licht erklärt.

Reflexion an Metalloberflächen

Die Reflexion an Metalloberflächen wird durch die frei beweglichen Elektronen im Metall verursacht. Wenn Licht auf eine Metallfläche trifft, werden die Elektronen an der Oberfläche in Schwingungen versetzt. Diese Schwingungen führen zur Aussendung einer reflektierenden Lichtwelle, ähnlich wie bei einer Antenne. Da das Licht fast vollständig reflektiert wird, erscheinen Metalle glänzend.

Beispiel: Sehr dünne Metallschichten wie Blattgold sind eigentlich durchsichtig, erscheinen aber durch die starke Reflexion glänzend.

Lichtbrechung

Die Brechung des Lichts entsteht durch eine Geschwindigkeitsänderung des Lichts beim Übergang zwischen verschiedenen Medien. Die primäre Lichtwelle regt die Atome im Stoff zu Schwingungen an, die eine gestreute Welle erzeugen. Die Überlagerung dieser Wellen führt zu einer verzögerten Gesamtwelle, die wir wahrnehmen.

Highlight: Die Brechung zum Lot hin oder weg hängt davon ab, ob das Licht in ein optisch dichteres oder dünneres Medium eintritt.

Additive Farbmischung

Die additive Farbmischung basiert auf den drei Zapfentypen im menschlichen Auge, die auf rot, grün und blau reagieren. Wenn alle drei Zapfentypen gleichzeitig gereizt werden, nehmen wir die Farbe als weiß wahr.

Beispiel: Additive Farbmischung Beispiele finden sich in Displays, die aus roten, grünen und blauen Leuchtpunkten bestehen.

Highlight: Durch additive Farbmischung können auf einem normalen PC mindestens 16,7 Millionen Farbschattierungen erzeugt werden.

Polarisation von Licht

Normales Licht besteht aus Wellenzügen mit unterschiedlichen Eigenschaften und wird als unpolarisiert bezeichnet. Durch einen Polarisationsfilter wird das Licht so gefiltert, dass das elektrische Feld nur noch in einer Ebene schwingt.

Vocabulary: Polarisation ist die Filterung von Lichtwellen nach ihrer Schwingungsrichtung.

Beispiel: Polarisationsfilter können aus Kunststofffolien mit langgestreckten Molekülen hergestellt werden.