Farbspektrum (Viktoria, Clara)

Einleitung

Ein Spektrum entsteht, wenn weißes Licht auf ein Prisma fällt: Dadurch wird es zweimal gebrochen und das Lichtbündel in eine andere Richtung gelenkt. Je weiter es sich von seinem Ursprungspunkt entfernt, desto höher wird seine Spannweite. Wenn ein Schirm weit genug entfernt ist, entsteht darauf ein buntes Licht, das Spektrum. Die darauf zu erkennenden Farben heißen Spektralfarben. Sie reichen von Infrarotstahlung bis Ultraviolettstrahlung. Beide sind für das menschliche Auge nicht sichtbar.

Isaac Newton

Isaac Newton untersuchte die Entstehung der Spektralfarben. Aus seinen Expirementen schloss er:

• So wie es unterschiedliche Töne gibt, so gibt es auch unterschiedliche "Lichtsorten":

Rotes Licht, grünes Licht, blaues Licht....

• Hinter einem Prisma entsteht das Spektrum, weil die farbigen Lichtsorten verschieden stark gebrochen werden.

Violettes Licht wird am meisten abgelenkt und das rote Licht am wenigsten.

• Die Lichtsorten des Spektrums lassen sich durch ein zweites Prisma nicht weiter zelegen.
• Mit einer Sammellinse kann man die farbigen Lichtsorten des Spektrums wieder zusammenführen.
• Weißes Licht ist zusammengesetztes Licht. Nur wenn sich alle farbigen Lichtsorten des Spektrums mischen, kann weißes Licht entstehen.

Hier ein Foto von Isaac Newton:

Experimentbeschreibung

Folgendes ist bei unserem Versuch mit dem Spektrum (siehe auch Experimentbeschreibung) passiert: Zuerst braucht man einen Overheadprojektor. Bei diesem haben wir die Beleuchtung angemacht. Danach nimmt man zwei weiße Blätter und legt sie nebeneinander auf den Projektor, so dass ein kleiner Schlitz zwischen den Blättern entsteht. Dann braucht man ein Prisma und hält es in die Lichtstrahlen des OHPs. Je nach Haltung des Prismas sieht man die Spektralfarben auf der Wand oder dem Schirm.

Ergebnis

Was man für das folgende Experiment benötigt:

• Projektor
• Prisma

Man stellt den Overheadprojektor scharf ein, damit ein gutes Bild der Schlitzblende entsteht. Man sieht einen Halbkreis auf dem Schirm, der in den Regenbogenfarben leuchtet.

Das farbige Bild welches man auf dem Schirm sieht, nennt man Spektrum. Die Spektralfarben in der Reihenfolge:

• rot
• orange
• gelb
• hellgrün
• dunkelgrün
• türkis
• dunkelblau
• violett

Verbindungen zum Alltag

Das sind ein paar Beispiele zum Farbspektrum, wo es einem auch im Alltag begegnet:

• Regenbogen
• UVA- und UVB- Strahlung (Allerdings wird diese nur durch Spezial_ und nicht durch "Normales" Glas gebrochen.):

Zum Beispiel:

1. im Solarium
2. im Sonnenlicht sind UV-Strahlen enthalten, die bewirken, dass man braun wird
3. Gegenstände erscheinen nur farbig, weil bestimmte Anteile des Farbspektrums reflektiert werden

Regenbogen

Die Komplementärfarben vom Regenbogen entstehen wenn Sonnenlicht auf die Wassertropfen treffen. Dadurch werden sie gebrochen. In diesem Fall agieren die Regentropfen oder die Regenpartikel (nach einem Regen, wenn dieser allerdings schon vorbei ist) wie das Prisma bei dem Versuch. Regenbogenfarben in einem Spinnennetz? Das kann man auch sehen, wenn morgens der Tau auf den Wiesen liegt und die Sonne gerade aufgegangen ist. Sellt man sich so hin, dass der Schatten des eigenen Kopfs zwei Handbreit neben dem Spinnennetz liegt und bewegt man sich hin und her, so wird man das Spinnennetz in den Regenbogenfarben schillern sehen.

Quellen

1. Fokus Physik Gymnasium 7|8, Cornelsen Verlag, Berlin 2010
2. http://de.wikipedia.org/wiki/Elektromagnetisches_Spektrum
3. Commons:Farbspektrum