Licht

Die Sonne scheint hell, nachdem es eben noch geregnet hat. Sogar die Wassertropfen leuchten dadurch.

Licht besteht aus Strahlen, die es uns ermöglichen, etwas zu sehen. Dabei fallen Lichtstrahlen zum Beispiel auf einen Gegenstand, der einen Teil der Lichtstrahlen wieder zurück schickt. Diese Lichtstrahlen enthalten dann wichtige Informationen über die Farbe, die Form des Gegenstands und wo genau er sich befindet. Unsere Augen nehmen die Lichtstrahlen auf und leiten sie ans Gehirn weiter. Dann erst können wir den Gegenstand sehen.

Ganz ohne Licht können wir gar nichts erkennen. Oder andersherum gesagt: Je mehr Lichtstrahlen in unsere Augen fallen, desto besser können wir sehen. Lichtstrahlen sind gerade. Wenn sie auf einen Gegenstand treffen, werden sie entweder geschluckt, also zurück behalten oder reflektiert, das heißt umgeleitet in eine andere Richtung. Dunkle Farben können Licht schlucken, helle Farben reflektieren mehr.

Lichtstrahlen stammen aus Lichtquellen. Die hellste Lichtquelle, die wir kennen, ist die Sonne. Sie besteht aus den Gasen Wasserstoff und Helium und leuchtet so stark, weil sich ständig Wasserstoff-Atome zu Helium-Atomen verbinden. Dabei entstehen Licht und Wärme.

Bis in die Neuzeit wussten die Menschen noch nicht genau, was Licht ist. Sie dachten zum Beispiel: Man sieht dadurch, dass Strahlen aus unseren Augen kommen. Diese Strahlen tasten die Dinge ab und gehen zurück in die Augen.

Was macht den Unterschied beim Licht?

Feuer gibt nicht nur sichtbares Licht. Es sind auch Strahlen mit einer großen Wellenlänge dabei, die wir auf der Haut als Wärme spüren.

Lichtstrahlen kann man sich als winzige Wellen vorstellen. Weit auseinander liegende Wellen ergeben rotes Licht. Liegen die Wellen enger beieinander, entsteht gelbes Licht. Dann wird es grün, blau und violett. Diese Farben können wir Menschen sehen. Nach violett kommt noch ultraviolett, das sehen gewisse Tiere. Liegen die Wellen noch weiter auseinander als bei rot, spricht man von infrarot. Das sehen wiederum andere Tiere. Im Sonnenlicht sind alle diese Farben enthalten. Im Regenbogen werden sie sichtbar. Man nennt diese Farben Spektralfarben.

Wir können Licht mit den Augen als eher warm oder eher kalt empfinden. Kaltes Licht hat eine kurze Wellenlänge. Es ist sehr weiß, manchmal mit einem leichten Stich ins Bläuliche oder ins Violette. Solche Lampen sind als „kalt-weiß“ gekennzeichnet. „Warm-weißes“ Licht hat längere Wellen, es ist eher gelb. Das Licht eines Feuers ist gelb-orange. Das wirkt in unseren Augen wärmer. Die Wärme, die wir dabei auf der Haut spüren, kommt aber von den infraroten Strahlen, die wir mit den Augen nicht sehen.

Hier sieht man die Symbole zum Text nebenan.

Licht spielt auch in Kunstwerken eine Rolle, wie hier in München

Aber das ist erst der Anfang. Die Optiker haben herausgefunden, dass man sich Lichtstrahlen als winzige Wellen vorstellen kann. Die engsten Wellen ergeben eine atomare Strahlung. Etwas weniger eng sind die Röntgenstrahlen. Dann folgt die ultraviolette Strahlung, die zum Beispiel Sonnenbrand verursacht. Dann folgen die für uns sichtbaren Farben von violett bis rot. Anschließend kommt die Infrarotstrahlung, zum Beispiel die Wärme eines Feuers. Noch weniger dicht stehen die Mikrowellen, die uns zum Beispiel im Mikrowellenofen etwas aufwärmen. Zum Schluss kommen die Radiowellen, die uns die Programme übertragen.

Was ist die Lichtgeschwindigkeit?

Licht kann sich unglaublich schnell ausbreiten. In einer Sekunde legt das Licht 300.000 Kilometer zurück, das sind umgerechnet eine Milliarde Stundenkilometer. Das Licht braucht also von der Erde bis zum Mond nur etwas mehr als eine Sekunde.

Für uns Menschen ist diese Geschwindigkeit nicht wahrnehmbar. Wenn wir zum Beispiel eine Lampe anknipsen, meinen wir, das Licht sei sofort da. Bei der Erforschung des Weltalls spielt die Lichtgeschwindigkeit aber eine sehr große Rolle.

Was ist ein Lichtjahr?

Ein Lichtjahr ist die Länge, die ein Lichtstrahl in einem Jahr zurücklegt. Ein Lichtjahr beträgt rund zehn Billionen Kilometer. Das ist eine Eins mit 13 Nullen. Mit „Lichtjahr“ misst man also nicht die Zeit, sondern eine Entfernung. Lichtjahre benutzt man vor allem, um große Entfernungen im Weltall anzugeben.

Wer von Lichtjahren spricht, kann auch andere Längen berechnen: Lichtstunden, Lichtminuten oder Lichtsekunden. Wenn die Sonne plötzlich nicht mehr leuchten würde, bekämen wir das erst acht Minuten später mit. Die Sonne ist also acht Lichtminuten von der Erde entfernt. Bis zum Mond beträgt der Abstand etwas mehr als eine Lichtsekunde.

Von anderen Sternen, die wir nachts am Himmel sehen, ist das Licht viele Jahre unterwegs. Wir sehen deshalb nicht die Sterne, wie sie heute aussehen, sondern wie sie früher ausgesehen haben.

Unser Sonnensystem liegt in der Milchstraße. Die hat die Form einer flachen Scheibe. An der längsten Stelle beträgt ihr Durchmesser gegen 200.000 Lichtjahre.

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