Was ist Licht?

Pflanzen brauchen Licht zur Photosynthese, als Energiequelle zur Herstellung von Zucker und Sauerstoff. Ohne Licht wäre unser Überleben nicht denkbar. Was aber ist eigentlich Licht?

Zum Wesen des Lichts

Um dem Wesen des Lichts einigermaßen auf die Spur zu kommen, entwarfen Wissenschaftler im Laufe der Jahrhunderte Modelle, mit denen man die experimentellen Erkenntnisse zum Licht möglichst einfach erklären konnte. So zum Beispiel ließ sich die Brechung des Lichts beim Eintritt von Luft in Wasser sehr gut mit der Vorstellung, Licht sei eine Welle, verstehen. Doch die Art und Weise, wie Materie Lichtenergie aufnehmen und wieder abstrahlen kann, kann man überhaupt nicht mit dem Wellenmodell erklären. Dazu bedarf es der Vorstellung, Licht bestünde aus einem Hagel von Teilchen.

Ist nun Licht eine Welle oder besteht Licht aus Teilchen? Heute beantworten Wissenschaftler diese Frage mit der Aussage, Licht sei etwas kompliziertes, das die Eigenschaften sowohl einer fortschreitende Welle als auch eines Teilchenhagels hat.

Licht, eine elektromagnetische Welle

Laut Wellenmodell ist Licht also eine elektromagnetische Welle. Eine elektromagnetische Welle ist eine Welle aus gekoppelten elektrischen und magnetischen Feldern, die sich mit Lichtgeschwindigkeit ausbreitet (300 000 km/s im Vakuum und in der Luft).

Radio- und Fernsehwellen, Mikrowellen, infrarote Strahlung, sichtbares Licht, UV-Strahlung Röntgenstrahlung, radioaktive Gamma-Strahlung, sind alles elektromagnetische Wellen. Sie alle unterscheiden sich nur durch ihre Wellenlänge.

Die Wellenlänge des Lichts liegt zwischen etwa 0,4 Mikrometer (violett) bis 0,8 Mikrometer (tiefrot). (1 Mikrometer ist ein Tausendstel Millimeter).

Stromerzeugung mit Licht

Die Energie, die vom Licht (z. B. Sonnenlicht) transportiert wird, kann in elektrische Energie umgewandelt werden. Diese Umwandlung heißt Photovoltaik und geschieht in den Solarzellen.

Autor: André Mousset (MNHN), Patrick Delhalt (MNHN)

Dieser Artikel erschien im Science News 01/2013.