Das gemeinsame Lernen und Gestalten ist bei weserholz für uns alle meist abwechslungsreich und bunt. Besonders bei kreativen Arbeiten bemalen und gestalten die Trainees gerne farbenfroh. Auch im Mathe-Unterricht kann es vorkommen, dass die Trainees bei mancher Aufgabe schon mal “rot” sehen. Dabei stellte sich oft die Frage, warum ein Gegenstand eigentlich “rot” erscheint. Darum hier einige physikalische Zusammenhänge zu Licht und Farben:
Was versteht man unter Licht?
Unser sichtbares Licht ist ein sehr kleiner Bereich des elektromagnetischen Spektrums. Dieses wandert in rhythmischen Wellen durch den Raum, vergleichbar mit den Wellen, die ein in ruhiges Wasser geworfener Kieselstein auslöst. Die Abstände zwischen den Bergen oder Tälern bezeichnet man als Wellenlänge. Diese beginnen im harmlosen Bereich der Radiowellen mit mehreren Metern Abstand bis hin zu den lebensgefährlichen Gammastrahlen mit Wellenlängen viel kleiner als 1 Nanometer = 1 nm (1 nm = 0,000001 mm).
Das sichtbare Licht ist nur ein ganz kleiner Teil des gesamten elektromagnetischen Spektrums im Wellenlängenbereich zwischen 380 und 750 nm (siehe Abbildung). Es beginnt mit dem angenehmen, sogar heilenden Infrarotlicht bei 750 nm und endet mit dem schon durchaus gefährlichen Ultraviolettlicht bei 350 nm.
Das von der Sonne oder von normalen Lampen kommende Licht sehen wir als “weißes” Licht. Es beinhaltet das gesamte Spektrum des sichtbaren Lichtes. Lässt man dieses weiße Licht durch ein Prisma oder durch einen Wassertropfen fallen, so spaltet der Wassertropfen durch Lichtbrechung dieses weiße Licht wieder in sämtliche einzelne Wellenlängen auf. Dadurch kann man das Licht als Regenbogen sehen, es beinhaltet mehrerer Tausend verschiedene Farben. Der Mensch ist in der Lage davon ca. 300 verschieden Farbnuancen zu unterscheiden.
Wie erkennt das Auge eigentlich Farben?
Auf der Netzhaut des menschlichen Auges befinden sich viele kleine, dicht beieinander liegende Detektoren. Dabei gibt es zwei Sorten, die Stäbchen und die Zäpfchen. Die Stäbchen registrieren nur die Helligkeit (schwarz-weiß Sehen bei ungenügender Beleuchtung). Die Zäpfchen sprechen auf Farben an. Ist ein Mensch farbenblind, so sind seine Zäpfchen entweder zu schwach oder fehlen.
Die verschiedenen Reize der beiden Detektoren werden an unser Gehirn weitergeleitet und dort in das bildliche und farbliche Sehen umgewandelt. Das Auge beziehungsweise das Gehirn kann aber nur das erkennen, was ein Gegenstand aussendet bzw. reflektiert. Fällt weißes Licht auf einen Gegenstand und er reflektiert alles zurück, dann erscheint uns der Gegenstand als weiß. Wenn der Gegenstand aber alle Spektrallinien des weißen Lichtes absorbiert, also keine einzige Wellenlänge reflektiert, erscheint der Gegenstand schwarz.
Und wann sieht man "Rot"?
- Der Gegenstand sendet bzw. reflektiert nur die reine Spektralfarbe rot aus, also eine Wellenlänge im Bereich 600 – 780 nm, je nach Rot-Ton. Die Farbe, die wir meist unter reinem Rot verstehen, liegt bei ca. 700 nm.
- Es gibt aber auch eine andere Möglichkeit: Entnimmt man dem gesamten Lichtspektrum, also dem weißen Licht, nur den grünen Anteil (490 – 575 nm), so ergeben alle verbleibenden Wellenlängen auch die Farbe Rot. Gibt man diesem Rest nun diese grüne Wellenlänge wieder hinzu, so erhält man wieder weißes Licht. Man nennt dabei dieses grüne Licht “Komplementärfarbe”, weil alle Wellenlängen wieder komplett sind und Weiß ergeben. Dies gilt auch für die übrigen Komplementärfarben, zum Beispiel ohne blau sieht man orange und ohne violett sieht man gelb.
Also sieht man einen Gegenstand als rot, so reflektiert er entweder die reine Spektralfarbe rot oder die Mischfarbe rot (alle Wellenlängen außer grün).
Ein Beitrag von Mathe-Trainer >>Dr. Peter Koczorowski
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