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Hat Licht verschiedene Wellen?
 
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Razielruss



Anmeldungsdatum: 24.04.2016
Beiträge: 1

Beitrag Razielruss Verfasst am: 24. Apr 2016 22:09    Titel: Hat Licht verschiedene Wellen? Antworten mit Zitat

Meine Frage:
Hallo
ich beschäftige mich zur zeit mit dem Experiment Interferenz am Gitter und habe dazu folgende frage:
Also wir Menschen sehen ja ab einer bestimmten Wellenlänge die Farbe des Strahles. Das heißt die Farbe Gelb hat seine eigene Wellenlänge so wie Blau Grün etc.
Wenn wir das weiße Licht durch das Gitter strahlen, dann sehen wir ein Farbspektrum, warum?



Meine Ideen:
Ich weiß soviel das es beim Gitter zu einer Beugung kommt. Das heißt aber nur das die Wellen sich entweder auslöschen oder zusammen addiert werden. Das hat aber nichts mit der Wellenlänge zu tun. Die Wellenlänge lässt sich ja nur durch die Frequenz beeinflussen, aber die müsste ja auch unverändert bleiben oder?
Steffen Bühler
Moderator


Anmeldungsdatum: 13.01.2012
Beiträge: 6583

Beitrag Steffen Bühler Verfasst am: 25. Apr 2016 11:35    Titel: Re: Hat Licht verschiedene Wellen? Antworten mit Zitat

Willkommen im Physikerboard!

Razielruss hat Folgendes geschrieben:

Wenn wir das weiße Licht durch das Gitter strahlen, dann sehen wir ein Farbspektrum, warum?


Weil die einzelnen Farbkomponenten des Weißlichts an verschiedenen Stellen ihre Maxima haben.

Viele Grüße
Steffen
Jayk



Anmeldungsdatum: 22.08.2008
Beiträge: 1450

Beitrag Jayk Verfasst am: 25. Apr 2016 13:00    Titel: Antworten mit Zitat

Razielruss: Du weißt aber schon, daß weißes Licht keine eigene Wellenlänge hat, sondern nur aus anderen Wellenlängen zusammengesetzt werden kann?

Im einfachsten Fall nimmt man dafür Rot, Grün und Blau (das ist weißes Licht aus Deinem Bildschirm), aber Sonnenlicht z.B. enthält praktisch alle Wellenlängen (mit ein paar Löchern).
Ratielruss
Gast





Beitrag Ratielruss Verfasst am: 25. Apr 2016 14:18    Titel: Antworten mit Zitat

Ja aber wieso besteht den licht aus mehreren Wellen und nicht nur aus einer? Müssten die Wellen sich nicht zusammen addieren oder sich auslöschen, und zu einer Welle werden?
Steffen Bühler
Moderator


Anmeldungsdatum: 13.01.2012
Beiträge: 6583

Beitrag Steffen Bühler Verfasst am: 25. Apr 2016 14:24    Titel: Antworten mit Zitat

Es gibt durchaus monochromatisches Licht, das nur aus einer einzigen Wellenlänge bzw. einem sehr schmalen Band von Wellenlängen besteht. Aber selbst da haben nicht alle Wellen dieselbe Phasenlage! Daher werden sie sich im Mittel weder auslöschen noch verstärken, wie beim Schall ja auch, wo ein Chor ohne Probleme unisono singen kann, und man hört ihn trotzdem.

Sonnenlicht oder auch künstliches Raumlicht besteht aber in der Tat aus vielen verschiedenen Farben, also vielen Wellen, die alle parallel unser Auge erreichen. Sind da die Rot-, Grün- und Blauanteile in einem bestimmten Verhältnis zueinander, nennen wir das Licht dann "weiß".
Brillant



Anmeldungsdatum: 12.02.2013
Beiträge: 1938
Wohnort: Hessen

Beitrag Brillant Verfasst am: 25. Apr 2016 18:18    Titel: Re: Hat Licht verschiedene Wellen? Antworten mit Zitat

Razielruss hat Folgendes geschrieben:
Das heißt die Farbe Gelb hat seine eigene Wellenlänge so wie Blau Grün etc.


Da taucht bei mir eine Frage auf: Im Regenbogen gibt es ja tatsächlioch die Farbe gelb, Aber wenn ich am Bildschirm "gelb" zeigen möchte, muss ich Rote und grüne Pixel einschalten (von RGB).

Wieso also ist gelb eine "Primärfarbe", wenn es aus zwei anderen Farben zusammengesetzt wird?
as_string
Moderator


Anmeldungsdatum: 09.12.2005
Beiträge: 5567
Wohnort: Heidelberg

Beitrag as_string Verfasst am: 25. Apr 2016 18:43    Titel: Antworten mit Zitat

Du musst zwischen Farbe des Lichts und Farbe, die Du wahrnimmst unterscheiden.
Das menschliche Auge hat Rezeptoren für blau, rot und grün, wobei das eigentlich schon auch nicht so ganz stimmt: Es gibt Rezeptoren, die eher durch kurzwelliges Licht aktiviert werden und einen entsprechenden Reiz weiter geben (die "blauen" Rezeptoren; "S-Typ"), welche, die eher auf mittlere Wellenlängen (grün; "M-Typ") und welche auf eher große Wellenlängen reagieren (rot; "L-Typ").
Alle drei Seh-Zapfen-Arten haben jeweils ein ganzes Absorptionsspektrum, auf das sie reagieren. Auf manche Wellenlängen reagieren sie stärker, auf andere schwächer, je nach Typ liegt das Absorptionsmaximum an einer anderen Stelle und das komplette Spektrum ist verschoben.
Dabei überschneiden sich diese Spektren auch. Z. B. reagieren sowohl die M-Zapfen auf gelbes Licht (also Licht von einer Wellenlänge, die im gelben Bereich liegt), als auch die L-Zapfen. Wenn das Gelb mehr in Richtung Grün geht (also für Gelb eine relativ kurze Wellenlänge hat), dann absorbieren die M-Zapfen etwas stärker und die L-Zapfen etwas weniger, wenn es eher eine für Gelb relative lange Wellenlänge hat (also ins Rot wandert), dann umgekehrt.

Das Gehirn kann nun die Aktivierungs-Stärke der einzelnen nahe beieinander liegenden Zapfen miteinander vergleichen. Je nach Verhältnis wird daraus der Farbeindruck "berechnet". Wenn es eben so eine Mischung aus L- und M-Zapfen Aktivierung ist, S-Typ Zapfen aber fast gar nicht aktiviert werden, sagt das Gehirn: Das muss Gelb sein!

Allerdings hat das Auge keine Möglichkeit zu unterscheiden, ob es wirklich nur Licht einer Wellenlänge war und deshalb tatsächlich diese einzelne Wellenlänge dann der von Gelb entspricht, oder ob es in Wahrheit grünes und rotes Licht war, das im richtigen Verhältnis gemischt wurde und deshalb genau das selbe Aktivierungsmuster ergibt, wie ein einfaches Gelb auch ergeben hätte. Der Sinneseindruck ist der selbe: man sieht eben Gelb.

Gruß
Marco
Brillant



Anmeldungsdatum: 12.02.2013
Beiträge: 1938
Wohnort: Hessen

Beitrag Brillant Verfasst am: 25. Apr 2016 19:40    Titel: Antworten mit Zitat

Hallo Marco,

tolle Erklärung. Leider fehlt der Daumen hoch bei den hier verfügbaren nervösen Bildchen.
franz



Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11573

Beitrag franz Verfasst am: 25. Apr 2016 20:44    Titel: Antworten mit Zitat

as_string hat Folgendes geschrieben:
Das Gehirn kann nun die Aktivierungs-Stärke der einzelnen nahe beieinander liegenden Zapfen miteinander vergleichen.

Mein Verdacht ist, daß das Gehirn garnicht nicht wie ein Graphikprozessor arbeitet und den gigantischen optischen Datenstrom byteweise untersucht - wozu auch? -, sondern eher Muster erkennen und wichten muß: Gesichter, Bewegungen, Farben für Eßbares oder Gefahren usw. - kominiert mit den anderen Sinnen. Von daher vermutlich auch die Abstimmung hoher Empfindlichkeit auf das Spektrum des Tageslichtes.
Jayk



Anmeldungsdatum: 22.08.2008
Beiträge: 1450

Beitrag Jayk Verfasst am: 25. Apr 2016 21:44    Titel: Antworten mit Zitat

@Brillant: Primärfarbe ist Gelb bei der subtraktiven Farbmischung. Wenn Du mit Farbe malst, kannst Du Gelb nicht aus Rot und Grün mischen, sondern Rot und Grün geben eine Art Grau. Bei der additiven Farbmischung ist Gelb dagegen keine Primärfarbe. Rot, Grün und Blau sind die Farben, die nicht aus anderen gemischt werden können. Das hat keinen physikalischen Grund, sondern einen biologischen: Dies sind die Farben, die die Zäpfchen wahrnehmen. Um das mal mit der Sprache von as_string zu sagen: Deren Aktivierungsmuster sind eindeutig der Zusammensetzung des Lichts zugeordnet. Bei Nicht-Primärfarben wie Gelb ist das genau nicht der Fall.
Falls Dir das etwas sagt: Eine Analogie sind reine und gemischte Zustände in der QM.

@franz: Interessante Theorie. Ich bin mir fast sicher, daß sie richtig ist. Auf jeden Fall klingt sie verdammt überzeugend.
Ich denke allerdings, daß bei uns tatsächlich gleichberechtigt neben gefährlich, eßbar, ..., auch Eindrücke für einzelne Farben stehen.


Zuletzt bearbeitet von Jayk am 25. Apr 2016 22:17, insgesamt einmal bearbeitet
Brillant



Anmeldungsdatum: 12.02.2013
Beiträge: 1938
Wohnort: Hessen

Beitrag Brillant Verfasst am: 25. Apr 2016 22:10    Titel: Antworten mit Zitat

Jayk hat Folgendes geschrieben:
@Brillant: ... Wenn Du mit Farbe malst, kannst Du Gelb nicht aus Rot und Grün mischen, ...


Lieber Jayk, ich habe doch deutlich geschrieben, dass ich Lichtfarben (leuchtende Pixel auf dem Display) mische. Warum zweifelst du meine Aussage an? Hast du sie nicht verstanden?

Jeder, der Webseiten gestaltet, kennt die CSS-Anweisung für gelb. Rote und grüne, aber keine blauen Pixel leuchten zu lassen:
background: #ff0;

Jayk hat Folgendes geschrieben:
sondern Rot und Grün geben eine Art Grau.


Vollkommen andere Baustelle.
Jayk



Anmeldungsdatum: 22.08.2008
Beiträge: 1450

Beitrag Jayk Verfasst am: 25. Apr 2016 22:23    Titel: Antworten mit Zitat

Brillant: Ich habe auch schon mit HTML gearbeitet und kenne mich auch einigermaßen mit dem Grafikfunktionen von Qt aus.
Du glaubtest, einen Widerspruch zwischen diesen beiden Aussagen gefunden zu haben:

(1) Gelb ist Primärfarbe
(gültig für subtraktive Farbmischung)

und

(2') Gelb ist aus Rot und Grün mischbar
(gültig für additive Farbmischung)

Andererseits:

(1') Gelb ist keine Primärfarbe
(gültig für additive Farbmischung)

(2) Gelb ist nicht aus anderen Farben mischbar
(gültig für subtraktive Farbmischung)
Brillant



Anmeldungsdatum: 12.02.2013
Beiträge: 1938
Wohnort: Hessen

Beitrag Brillant Verfasst am: 26. Apr 2016 00:33    Titel: Antworten mit Zitat

@Jayk: Wie uns allen hier steht auch mir kein Labor für Untersuchungen zur Verfügung.

Deshalb kann ich nur vermuten: Mit Rot und Grün kann man dem menschlichen Auge Gelb vorgaukeln. Wenn ich dieses "Gelb" per Prisma zerlege, kommt vielleicht Rot und Grün, aber kein Gelb zutage.

Interessant für mich als Web-Entwickler: Werden alle Menschen gleichermaßen getäuscht?
as_string
Moderator


Anmeldungsdatum: 09.12.2005
Beiträge: 5567
Wohnort: Heidelberg

Beitrag as_string Verfasst am: 26. Apr 2016 15:20    Titel: Antworten mit Zitat

Brillant hat Folgendes geschrieben:
Deshalb kann ich nur vermuten: Mit Rot und Grün kann man dem menschlichen Auge Gelb vorgaukeln. Wenn ich dieses "Gelb" per Prisma zerlege, kommt vielleicht Rot und Grün, aber kein Gelb zutage.

Hast Du meinen langen Beitrag von oben nicht gelesen, oder warum sind wir da immer noch keinen Schritt weiter?
Fakt ist: Du hast nur drei Farb-Rezeptoren in Deinem Auge. Damit kannst Du nicht das gesamte Spektrum analysieren, wie das ein Prisma kann. Ein Auge kann daher prinzipiell nicht unterscheiden, ob es Licht einer einzigen Wellenlänge im Bereich von 575nm -580nm (Gelb) sieht, oder ob sich das Licht aus unterschiedlichen Wellenlängen im roten und grünen Bereich zusammen setzt.
Das hat mit vorgaukeln doch nichts zu tun!

Gruß
Marco
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