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Lichtphänomene
9.3.2020
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Reflexion Warum sehen Metalle glänzend aus? Metalle können Licht sehr gut reflektieren, das liegt an ihren frei beweglichen Elektronen. Wenn Licht auf eine Metallfläche trifft, werden durch das veränderliche elektrische Feld die Elektronen an der Oberfläche in Schwingungen gebracht. Durch das Auftreffen der Lichtwelle, sendet die Oberfläche, ähnlich wie eine Antenne, eine weitere Lichtwelle aus. Das ist dann die reflektierende Welle die wir zu sehen bekommen. Das Licht wird fast vollständig reflektiert, dadurch erscheinen die Metalle glänzend. Sehr dünne Metallschichten, wie z.B. Blattgold, sind eigentlich durchsichtig, aber durch die Reflexion erscheint es glänzend. Lichtbrechung Die primäre Lichtwelle regt die Atome im Stoff zu Schwingungen an, die in Summe eine gestreute Welle erzeugen. Die Überlagerung der gestreuten Welle mit der primären Lichtwelle addiert sich zu einer verzögerten Gesamtwelle, die wir dann wahrnehmen. Es sieht so aus, als wäre das Licht langsamer geworden. Diese Geschwindigkeitsänderung ist die Erklärung für die Brechung des Lichts an der Grenze zu einem anderen Medium. Jede Welle legt den Weg zwischen zwei Punkten in der kürzesten Zeit zurück. Der zeitlich kürzeste Weg hat aber einen Knick, wenn die Geschwindigkeiten in den beiden Medien nicht gleich groß sind. Farbmischung Wenn man weißes Licht aufspaltet, erhält man das Spektrum aller Farben. Das bedeutet natürlich umgekehrt, dass man beim Vereinigen dieser Farben wieder weiß bekommt. Dazu braucht man...
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aber nicht das ganze Spektrum, rot, grün und blau genügen. Das liegt daran, dass es in unserer Netzhaut für das Farbensehen drei Typen von Zapfen gibt, die jeweils auf eine dieser Farben reagieren. Wenn an einer Stelle der Netzhaut alle drei Typen gereizt werden, empfindet man dies als weiß. Das nutzt man unter anderem bei Displays aus. Sie bestehen aus hunderttausenden roten, grünen und blauen Leuchtpunkten. Weil sich die Wellen dabei überlagern, spricht man von additiver Farbmischung. SO lassen sich auf jedem normalen PC mindestens 16,7 Millionen Farbschattierungen erzeugen. Polarisation Licht entstehen durch Quantensprünge der Elektronen in den Atomhüllen. Durch diese Quantensprünge kommt es zu einer Änderung des elektrischen Feldes und somit zur Entstehung von elektromagnetischen Wellen. Normales Licht ist immer eine Mischung aus Wellenzügen mit völlig unterschiedlichen Eigenschaften. Man spricht in diesem Fall von unpolarisiertem Licht. Wenn man Licht durch einen Polarisationsfilter schickt, schwingt das elektrische Feld nur mehr in einer Ebene - es wird polarisiert. Solche Polfilter können zum Beispiel aus Kunststofffolien hergestellt werden, die aus langgestreckten Molekülen bestehen.