Wie war das noch - Schulwissen neu aufpoliert
Diagnostik
UV-Strahlen: Sonnenstudio, Prüfen von Banknoten
sichtbares violettes Licht: Blu-ray Disc
sichtbares blaues Licht
sichtbares grünes Licht
sichtbares gelbes Licht
sichtbares rotes Licht
Infrarot-Strahlung (infrarot = unterhalb von Rot): Wärmestrahlung
Terawellen (Wellenlänge bis 3 mm): Körperscanner
Mikrowellen (mehrere cm): Mobilfunk, Navi, Mikrowellenherd
Dezimeterwellen (10 cm bis 1 m): Radar, Kernspintomograf (Medizin)
Ultrakurzwellen (UKW, 10 m): Fernsehen, Radio, Sprechfunk
Kurzwellen (150 Meter): Radio, Sprechfunk
Mittelwellen (500 Meter): Radio
Langwellen (mehrere Kilometer): Radio, Impulse für Funkuhren
Tausend Schwingungen pro Sekunde nennt man ein Kilohertz (kHz); im Kilohertz-Bereich schwingen zum Beispiel die Langwellen. Eine Million Schwingungen pro Sekunde nennt man ein Megahertz (MHz); hierzu gehören die Kurzwellen und Ultrakurzwellen. Eine Milliarde Schwingungen pro Sekunde nennt man Gigahertz (GHz); hierzu gehören die Mikrowellen. Eine Billion Schwingungen pro Sekunde nennt man Terahertz (THz); hierzu gehören die Terawellen in Körperscannern, aber auch das gesamte sichtbare Licht. Eine Billiarde Schwingungen pro Sekunde nennt man Petahertz (PHz); hierzu gehören die UV-Strahlen.
Die in einem Körperscanner (zum Beispiel in Flughäfen) eingesetzten Terawellen durchdringen Kleidung, Papier und
Plastik, werden aber vom Körper absorbiert. Da sie zu wenig Energie haben, um hier Elektronen freizusetzen, schädigen sie keine Zellen.
Auch wenn die Liste der Wellenarten (siehe oben) einen anderen Eindruck vermittelt: Das sichtbare Licht ist nur ein winziger Ausschnitt aus dem großen elektromagnetischen Spektrum. Mit Lichtgeschwindigkeit (rund 300 000 km/h) breiten sich aber auch alle anderen Wellen dieses Spektrums aus.
Licht braucht vom Mond bis zur Erde rund eineinhalb Sekunden. Von der Sonne bis zur Erde: achteinhalb Minuten. Die Strecke, die das Licht in einem Jahr zurücklegt (rund 9 Billionen km = 9000 Milliarden km), nennt man ein Lichtjahr.
Sonnenlicht ist ein Gemisch aus den Farben Rot, Orange, Gelb, Grün, Blau und Violett. Wenn es sich in Wassertropfen bricht, spaltet es sich in diese Farben auf, die dann alle als Regenbogen sichtbar werden.
Warum sind Blätter grün? Sie sind es nicht immer. Wenn das »weiße« Sonnenlicht auf sie fällt, schlucken (absorbieren) die Blätter alle Farben außer Grün. Diese Farbe wird zurückgeworfen (reflektiert), und wir sehen sie. Scheint dagegen in der Dunkelheit nur orangefarbenes Licht (wie bei manchen Straßenlaternen), dann nehmen die Blätter es auf und reflektieren fast nichts davon – sie sehen schwarz aus.
Die Geheimnisse der Quantenphysik
Woraus besteht Licht? Diese einfache Frage hat die Physiker im letzten Jahrhundert immer wieder beschäftigt. Heute weiß man: Licht – und jede andere Form der elektromagnetischen Strahlung – besitzt zugleich die Eigenschaften von Wellen und von Teilchen. Irritierend für die Physiker war anfangs zum Beispiel die Eigenschaft von geschmolzenem Stahl, dessen Wärme-Energie sich in Licht verwandelt – der heiße Stahl glüht. Je heißer er wird, desto mehr Licht gibt er ab, zunächst leuchtet er rötlich (langwelliges Licht), mit zunehmender Temperatur wird die Farbe bläulicher (kurzwellig). Kurzwelliges UV-Licht ist aber unsichtbar – also müsste auch der Stahl eigentlich mit zunehmender Hitze unsichtbar werden. Wird er aber nicht.
Solche Widersprüche ließen dem Münchner Physiker Max Planck (1858 — 1947) keine Ruhe. Sein Lehrer hatte ihm zwar vom Physikstudium abgeraten (»Da gibt es nichts Neues mehr zu entdecken!«), aber Planck ignorierte diesen Rat. So fand er schließlich nach vielen Monaten eine Lösung, indem er einen überall gültigen Wert (eine Naturkonstante ) erfand: ein »Wirkungsquantum«, mit dem man das genaue Verhältnis von Energie und Frequenz eines Lichtteilchens beschreiben kann. Damit hatte Planck die Quanten physik ins Leben gerufen, wofür er 1918 den Nobelpreis bekam. Albert Einstein glaubte nicht an die Existenz des Planckschen Wirkungsquantums, und auch Planck selbst war lange Zeit skeptisch. Heute weiß man: Es existiert.
Wenn man eine Ameisenstraße aus größerer Entfernung betrachtet, könnte man sie für eine sich bewegende Linie, für einen Strahl halten. Beim genauen Hinsehen erkennt man, dass es sich um lauter kleine Teilchen (Ameisen) handelt. Ähnlich verhält es sich mit elektromagnetischer Strahlung: Sie
Weitere Kostenlose Bücher