Wie Licht Funktioniert - #2

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Licht wird in diesem artikel erklärt. Erfahren sie mehr über licht.

Sie können ein ähnliches Experiment mit drei Taschenlampen und drei verschiedenen Farben von Zellophan durchführen - Rot, Grün und Blau (allgemein als RGB bezeichnet). Bedecken Sie eine Taschenlampe mit ein bis zwei Lagen rotem Cellophan und befestigen Sie das Cellophan mit einem Gummiband (verwenden Sie nicht zu viele Lagen oder Sie blockieren das Licht der Taschenlampe). Decken Sie eine weitere Taschenlampe mit blauem Zellophan und eine dritte Taschenlampe mit grünem Zellophan ab. Gehen Sie in einen dunklen Raum, schalten Sie die Taschenlampen ein und richten Sie sie gegen eine Wand, sodass sich die Strahlen überlappen, wie in der Abbildung gezeigt. Wo sich rotes und blaues Licht überlappen, wird Magenta angezeigt. Wo sich rotes und grünes Licht überlappen, sehen Sie Gelb. Wo sich grünes und blaues Licht überlappen, sehen Sie Cyan. Sie werden feststellen, dass weißes Licht durch verschiedene Kombinationen erzeugt werden kann, z. B. Gelb mit Blau, Magenta mit Grün, Cyan mit Rot und das Mischen aller Farben.

Durch Hinzufügen verschiedener Kombinationen dieser sogenannten additiven Farben - rotes, grünes und blaues Licht - können Sie alle Farben des sichtbaren Spektrums erzeugen. So erzeugen Computermonitore (RGB-Monitore) Farben.

Pigmente und Absorption

Pigmente werden erzeugt, indem geändert wird, welche Farben absorbiert werden.

Pigmente werden erzeugt, indem geändert wird, welche Farben absorbiert werden.

Eine andere Möglichkeit, Farben zu erzeugen, besteht darin, einige der Lichtfrequenzen zu absorbieren und sie somit aus der Kombination aus weißem Licht zu entfernen. Die absorbierten Farben sind die, die Sie nicht sehen - Sie sehen nur die Farben, die in Ihr Auge zurückprallen. Dies ist bekannt als subtraktive Farbeund das passiert mit Farben und Farben. Die Farb- oder Farbstoffmoleküle absorbieren bestimmte Frequenzen und prallen für das Auge andere Frequenzen zurück oder reflektieren sie. Die reflektierte Frequenz (oder Frequenzen) geben Sie als Farbe des Objekts an. Zum Beispiel enthalten die Blätter grüner Pflanzen ein Pigment namens Chlorophyll, das die blauen und roten Farben des Spektrums absorbiert und das Grün reflektiert.

Sie können die Absorption anhand der Atomstruktur erklären. Die Frequenz der einfallenden Lichtwelle liegt bei oder nahe der Schwingungsfrequenz der Elektronen im Material. Die Elektronen nehmen die Energie der Lichtwelle auf und beginnen zu schwingen.Was als nächstes passiert, hängt davon ab, wie fest die Atome an ihren Elektronen festhalten. Absorption tritt auf, wenn die Elektronen festgehalten werden und sie die Schwingungen an die Atomkerne weiterleiten. Dadurch beschleunigen die Atome, kollidieren mit anderen Atomen im Material und geben dann die von den Schwingungen gewonnene Energie als Wärme ab.

Durch die Absorption von Licht wird ein Objekt für die Frequenz der einfallenden Welle dunkel oder undurchsichtig. Holz ist für sichtbares Licht undurchsichtig. Einige Materialien sind für einige Lichtfrequenzen undurchsichtig, für andere jedoch transparent. Glas ist für ultraviolettes Licht undurchsichtig, für sichtbares Licht jedoch transparent.

Ursprung des Lichts

Wissenschaftler akzeptieren heute die Existenz von Photonen und ihr merkwürdiges Wellenpartikelverhalten. Was sie noch debattieren, ist die mehr existentielle Seite der Dinge, etwa woher das Licht überhaupt kam. Um diese Frage zu beantworten, richten Physiker ihre Aufmerksamkeit auf den Urknall und die wenigen Momente, die folgen.

Sie erinnern sich vielleicht daran, dass der Urknall das Geburtsereignis ist, aus dem das Universum entstand. Weitere Informationen finden Sie unter How the Big Bang Theory Works. Es empfiehlt sich jedoch, Sie an die Grundlagen zu erinnern. Vor ungefähr 15 Milliarden Jahren wurden alle Materie und Energie in einer kleinen Region abgefüllt, die als A bezeichnet wurde Singularität. In einem Augenblick begann sich dieser einzelne Punkt aus superdichtem Material mit einer unglaublich hohen Geschwindigkeit auszubreiten. Als das neugeborene Universum expandierte, begann es sich abzukühlen und wurde weniger dicht. Dies ermöglichte die Bildung stabilerer Teilchen und Photonen.

Folgendes ist möglicherweise passiert:

  1. Unmittelbar nach dem Urknall gab es den Elektromagnetismus nicht als unabhängige Kraft. Stattdessen wurde es mit der schwachen Atomkraft verbunden.
  2. Zu dieser Zeit gab es auch Teilchen, die als B- und W-Bosonen bekannt waren.
  3. Als das Universum gerade 0,00000000001 Sekunden alt war, hatte es sich so abgekühlt, dass der Elektromagnetismus von der schwachen Kernkraft abbrach und sich die B- und W-Bosonen zu Photonen vereinigten. Die Photonen mischten sich frei mit Quarks, den kleinsten Bausteinen der Materie.
  4. Als das Universum 0,00001 Sekunden alt war, kombinierten Quarks Protonen und Neutronen.
  5. Als das Universum 0,01 Sekunden alt war, begannen sich Protonen und Neutronen in Atome zu organisieren.
  6. Als sich das Universum im zarten Alter von 380.000 Jahren befand, lösten sich schließlich Photonen und Licht strömte durch die dunklen Abgründe des Weltraums.

Dieses Licht wurde schließlich dunkler und rötete, bis schließlich die Atomöfen in Sternen ansprangen und anfingen, neues Licht zu erzeugen. Vor etwa 4,6 Milliarden Jahren wurde unsere Sonne eingeschaltet und das Sonnensystem mit Photonen überschüttet. Diese Photonen strömen seitdem zu unserem bescheidenen blauen Planeten. Ein paar fielen in die Augen großer Denker - Newton, Huygens, Einstein - und veranlaßten sie, anzuhalten, zu denken und sich vorzustellen.

Lesen Sie weiter für weitere Links, um Ihre neugierigen Gedanken zu befriedigen.


Videoergänzungsan: Es werde Licht - Wie funktioniert Licht?.




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