Was ist Farbe eigentlich?

Auf diesem Photo, das ich im November 2010 mit meiner alten Canon EOS 350D aufgenommen habe, kann man viele schöne rote Lichter sehen. Beim Betrachten eines solchen Bildes stellt sich automatisch die Frage, was ist eigentlich Licht? Betrachten wir dazu die folgende Graphik:

Licht ist der für das menschliche Auge sichtbare Bereich des elektromagnetischen Spektrums. Jeder kennt die Farben eines Regenbogens, die man auch dann erhält, wenn man weißes Sonnenlicht durch ein Prisma in seine Komponenten zerlegt.

Das Spektrum des sichtbaren Lichts beginnt mit Violett, geht dann über Blau, Cyan, Grün, Gelbgrün nach Gelb, Orange und schließlich Rot. Das ist aber noch lange nicht alles. Jenseits von Rot kommt das Infrarot (IR), und noch weiter im langwelligen Bereich ist die Radio-Strahlung angesiedelt. UV-Licht andererseits hat kürzere Wellenlängen als violettes Licht, ist daher auch energiereicher und kann bereits zu Hautschädigungen führen. Röntgenstrahlung ist noch kurzwelliger, energiereicher und gefährlicher, und die gamma-Strahlung ist sogar tödlich.

Licht ist der für das menschliche Auge sichtbare Bereich des elektromagnetischen Spektrums. Licht hat eine Wellenlänge zwischen 380 nm und 780 nm.

Die Wellenlänge ist der Abstand zwischen einem Wellenberg und dem nächsten. UV-Licht und violettes Licht ist kurzwellig, hat also eine geringe Wellenlänge, während rotes und IR-Licht langwellig ist, also eine große Wellenlänge hat. Je kurzwelliger das Licht, desto energiereicher ist es. Die Wellenlänge des sichtbaren Lichtes wird in nm (Nanometer) gemessen. 1 nm ist 1/1000 µm (Mikrometer), und 1 µm ist 1/1000 mm (Millimeter). Jetzt können Sie sich vielleicht vorstellen, wie klein die Wellenlänge sichtbaren Lichts ist.

Unter der Frequenz versteht man dagegen die Anzahl der Wellenberge, die pro Sekunde im Auge des Betrachters ankommen. Kurzwelliges Licht (UV, Blau) hat eine hohe Frequenz, langewelliges Licht eine niedrige Frequenz. Für chemische Betrachtungen wie zum Beispiel in der Farbstoffchemie ist die Wellenlänge ein wichtigerer Begriff als die Frequenz.

Weißes Sonnenlicht besteht in Wirklichkeit aus vielen Farben. Das sieht man bei jedem Regenbogen. Man kann das aber auch experimentell beweisen, indem man Sonnenlicht durch ein Prisma schickt.

Das kurzwellige blaue Licht des weißen Sonnenlichtes wird im von dem Prisma stärker gebrochen als das langwellige rote Licht. Daher zerlegt ein Prisma weißes Licht in die einzelnen Spektralfarben. Wird das so zerlegte Licht auf eine Fläche projiziert, sieht man die Regenbogenfarben eines Spektrums.

Projiziert man umgekehrt rotes, blaues und grünes Licht auf eine Fläche, entsteht im Schnittpunkt dieser Farben wieder weißes Licht. Auch das ist ein Beweis dafür, dass weißes Licht sich aus verschiedenen Farben zusammensetzt.

Weißes Licht besteht aus einer Vielzahl einzelner Farben. Mit einem Prisma kann man weißes Licht in die einzelnen Spektralfarben zerlegen. Umgekehrt kann man aus den Grundfarben Rot, Blau und Grün weißes Licht erzeugen.