Die Wissenschaft des Lichts
Eigenschaften, Arten und Anwendungen
Die Bedeutung von Licht - Wie es unseren Alltag, Rhythmus und die Wahrnehmung beeinflusst
In diesem Beitrag haben wir dir zusammengefasst, was Licht ist und wie es wirkt. Lange war Licht eine natürliche Ressource, bis findige Erfinder das künstliche Licht erzeugten und damit auch die Nacht zum Tage machen konnten. Doch auch heute noch ist Licht eine strukturierende Komponente in unserem Alltag. Es organisiert unseren Rhythmus und ist massgebend für unsere gesamte Kultur – im Wechsel der Tag- und Nachtzeiten. Dem Licht haben wir es auch zu verdanken, dass wir Farben sehen. Aber dazu später ausführlicher mehr.
Wie entsteht Licht überhaupt?
Unsere größte Lichtquelle, die Sonne, lässt das Licht erstrahlen, in dem sie Energie umwandelt. Wer es genau wissen möchte: In der Sonne verschmelzen Wasserstoffatome zu Helium. Aus dieser Verschmelzung entsteht Wärme und Licht, das beides abgestrahlt wird und durch das Weltall letztlich auf die Erde trifft, wo es dann weitere Prozesse in Gang setzt und maßgeblich für unser Dasein verantwortlich ist.
Wie entsteht Licht überhaupt?
Unsere größte Lichtquelle, die Sonne, lässt das Licht erstrahlen, in dem sie Energie umwandelt. Wer es genau wissen möchte: In der Sonne verschmelzen Wasserstoffatome zu Helium. Aus dieser Verschmelzung entsteht Wärme und Licht, das beides abgestrahlt wird und durch das Weltall letztlich auf die Erde trifft, wo es dann weitere Prozesse in Gang setzt und maßgeblich für unser Dasein verantwortlich ist.
Künstliche Lichtquellen, wie dem früheren Glühdraht werden ebenfalls erhitzt, sodass der Draht zu glühen beginnt und Licht (und leider auch viel Wärme) abgibt. LED-Leuchtmittel unterliegen dem Prinzip der Elektrolumineszenz aus einem Halbleiterkristall, die weitaus weniger Wärme entwickelt und auch sehr viel weniger Energie bedürfen. So lassen sich auch die niedrigen Verbrauchszahlen in Form der Wattage moderner LED-Leuchtmittel erklären.
Licht ist Physik
Licht hat eine Welle-Eigenschaft. Es gibt unterschiedliche Arten von Licht. Licht, das wir sehen und Licht, das außerhalb unserer Wahrnehmungsmöglichkeiten liegt. Das Licht für Beleuchtungstechnik, auch bekannt als optisches Licht, liegt im Bereich von 700nm und 400 nm. Dieses können wir wahrnehmen. Der Bereich vor 700nm ist die Mikrowellenstrahlung und die Infrarotstrahlung, während der Bereich nach den 400nm der ultraviolette Bereich, sowie im Bereich der Röntgenstrahlung liegt. Das Licht, wie gesagt eine „Welle“, breitet sich gleichmäßig aus und hat eine Geschwindigkeit von knapp 300.000 m/s. Ja, wahnsinnig schnell. Die Ausbreitung des Lichts kann allerdings gestört werden, wenn es auf einen Körper trifft. Hier reden wir dann von der Absorption. Trifft es bspw. auf einen dunklen Körper, kann es teilweise oder gänzlich absorbiert werden und wird dann in Wärme umgewandelt. Ein gutes Beispiel sind schwarze Gegenstände, die sich in der Sonne stärker aufheizen als weiße.
Licht ist verantwortlich für Farben
Die Farben entstehen durch die unterschiedlichen Absorptionseigenschaften der Gegenstände und Körper. Schwarz absorbiert den größten Teil des Lichts, was bedeutet, dass hier nur sehr wenig Licht zurückgeworfen wird. Andere Gegenstände absorbieren weniger Licht und reflektieren einen weitaus größeren Teil des Lichts zurück. Dadurch entstehen die Farben. Wird bspw. von einem Körper oder Gegenstand hauptsächlich Licht im grünen Wellenlängenbereich zurückgeworfen, erscheint uns der Gegenstand in grün. Hier können wir dann nur die grünen zurückgeworfenen Wellenlängen sehen. Wichtig zu wissen ist, dass ein Körper nur grün erscheinen kann, wenn im ausgestrahlten Licht ein grünwelliges Licht enthalten war. In der Beleuchtungstechnik wird dies mit dem CRI-Wert angegeben. Der Color Rendering Index (CRI) gibt an, wie gut die Farben reflektiert werden. Unsere Leuchten haben idR einen CRI-Wert von >80.
Manipulation des Lichts
Da sich Licht wellenartig ausbreitet, kann es auch manipuliert werden. Trifft bspw. Licht auf einen Gegenstand, wird er gebrochen. Mal mehr, mal weniger. Bei Glas und vor allem bei Milchglas ist die Brechung besonders gut zu beobachten. Um die einzelnen Bestandteile des Lichts, die sogenannten Spektralfarben, sichtbar zu machen, hilft das Prisma, das man allgemein hin schon mal gesehen hat. Hierbei redet man von Dispersion. Ein weiteres schönes Farbenspiel sieht man auf Seifenblasen. Hier entstehen sogar unterschiedliche Brechungen des Lichts. Die Lichtspiele nennt man Interferenz.
Manipulation des Lichts
Da sich Licht wellenartig ausbreitet, kann es auch manipuliert werden. Trifft bspw. Licht auf einen Gegenstand, wird er gebrochen. Mal mehr, mal weniger. Bei Glas und vor allem bei Milchglas ist die Brechung besonders gut zu beobachten. Um die einzelnen Bestandteile des Lichts, die sogenannten Spektralfarben, sichtbar zu machen, hilft das Prisma, das man allgemein hin schon mal gesehen hat. Hierbei redet man von Dispersion. Ein weiteres schönes Farbenspiel sieht man auf Seifenblasen. Hier entstehen sogar unterschiedliche Brechungen des Lichts. Die Lichtspiele nennt man Interferenz.
Psychologie des Lichts
Lichtfarben wirken sich individuell auf unseren Körper aus. Hierbei spielen unterschiedliche Faktoren eine Rolle, u.a. persönliche Vorlieben und natürlich auch kulturelle Sozialisation. Das weiße Licht verringert die Produktion des Schlafhormons Melatonin. Die Schlussfolgerung davon ist, dass in Büro hauptsächlich auf weißes Licht gesetzt werden sollte, um die Leistungsfähigkeit zu steigern. Wir empfehlen daher im Arbeitsbereich auf wärmere Farben zu verzichten. Speziell in den Abendstunden kann man so mit Leuchten mit 4000 Kelvin und mehr, die Aufmerksamkeit unterstützen. Im Wohnbereich setzen wir allgemein auf Leuchten die unter 4000 Kelvin liegen. Der größte Teil unserer Wohnraumleuchten hat 3000 Kelvin und sorgt damit für eine angenehme warmweiße Beleuchtung.
Rotes Licht
Rot ist eine Signalfarbe, da das rote Licht aktiv, dynamisch und kräftig wirkt. Ein Übermaß an rot kann zu Nervosität führen, denn es regt die Funktionen im Körper an und kann die Leistung erhöhen.
Orangenes Licht
Zuviel der Lichtfarbe Orange, kann wir das Rot ebenfalls zur Nervosität führen. Es wirkt wärmend, freundlich und sogar appetitanregend. Orange kann zu einer Atmosphäre des Wohlseins verwendet werden.
Gelbes Licht
Gelb fördert die Lebensfreude, die Aufnahmefähigkeit und letztlich auch die Kreativität. Die Zusammenhänge hierbei liegen wohl in der Ähnlichkeit zum Sonnenlicht.
Violettes Licht
Violettes Licht kann die Kreativität und Phantasie fördern. Zu viel Violett wirkt allerdings bedrohlich.
Grünes Licht
Die Farbe der Entspannung hat Ihren Ursprung in der Natur, mit der wir die Farbe verbinden. Sie wirkt beruhigend auf uns.
Blaues Licht
Blaues Licht wirkt beruhigend. Es hilft uns dabei uns zu konzentrieren. Ein Übermaß an Blau kann zu kühl wirken. Ganz klar verbinden wir die Farbe Blau mit dem Himmel und dem Meer.
Physische Wirkung des Lichts
Vorsicht bei Wärmestrahlungen. Das Infrarotlicht ist wohltuend, kann allerdings bei einem Übermaß zu Verbrennungen führen. UV-Strahlung hingegen wird gar nicht wahrgenommen. UV-Licht lässt sich in drei Kategorien einteilen: UV A ist verantwortlich dafür, dass die Haut sich bräunt. UV B Licht ist verantwortlich für die Vitamin D Bildung im Körper und UV C dient als Desinfektionsmöglichkeit. Aber auch hier Achtung, denn kurzwellige UV -Strahlung kann zu Hautkrebs führen.
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