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NachrichtenLexikonProtokolleBücherForenMontag, 22. Dezember 2014 

Entstehung von Farben


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Vorbemerkung : In diesem Artikel werden die Fachbegriffe Streuung ...) nur so weit erklärt wie für das Verständnis der Entstehung von Farben ist. Für eine umfassendere und präzisere Erklärung auf die Links zu den einzelnen Themen

Inhaltsverzeichnis

Selbst leuchtende Körper

Emission

Bei leuchtenden Körpern entstehen Farben durch das Aussenden von Strahlung (Emission). werden Elektronen in Atomen durch Zufuhr von Energie angeregt d.h. in einen Zustand höherer Energie Die Energie wird dabei meist in Form Wärme zugeführt. Nach kurzer Zeit fällt das Elektron wieder in einen Zustand niedrigerer Energie und gibt dabei die zuvor erhaltene Energie Form von elektromagnetischer Strahlung ab.

Je mehr Energie dabei abgegeben wird kurzwelliger ist Strahlung. Liegt die Strahlung im des sichtbaren Lichts leuchtet der Körper. Da die Elektronen Atoms nicht beliebige sondern nur ganz bestimmte einnehmen können werden auch immer nur ganz Mengen von Energie und damit ganz bestimmte (=Farben) abgestrahlt.

Beispiel: Die Elektronen von Natrium werden durch die Hitze einer Flamme und senden gelbes Licht aus. Deshalb leuchtet Flamme gelb wenn man Kochsalz das aus und Chlor besteht in eine Flamme hält.

Nicht selbst leuchtende Objekte

Bei nicht selbst leuchtenden Körpern entstehen dadurch dass von dem Licht mit dem angestrahlt werden manche Farben stärker und andere stark durch den Körper beeinflusst werden. Es verschiedene Arten der Beeinflussung:

Remission

Bei der Remission werden Elektronen durch Licht angeregt und ihre Energie später in Form von Wärme nicht sichtbarer elektromagnetischer Strahlung wieder ab. Die kann nur durch Lichtwellen erfolgen die genau richtige Menge Energie haben also nur durch einer ganz bestimmten Farbe. Diese Farbe wird dem Licht herausgefiltert. Je nach Material werden Farben absorbiert andere dafür reflektiert bzw. transmittiert .

Beispiel: Gelbe Malerfarbe erscheint deshalb gelb weil bestimmte (hier der blaue Spektralbereich) absorbiert werden und die für die gelbe Farbwahrnehmung verantwortlichen Spektralbereiche werden (in diesem Falle der rote und Spektralbereich).

Strukturfarben

Im Gegensatz zur Absorption die auf chemischen Eigenschaften des Materials beruht liegen den physikalische Phänomene zugrunde.

Interferenz

Interferenz an dünnen Schichten
Bei sehr dünnen durchsichtigen Schichten wird nicht nur von der Oberfläche sondern auch der gegenüberliegenden Grenzfläche zurückgeworfen. Die beiden Lichtstrahlen sich. Da das Licht das von der liegenden Oberfläche reflektiert wurde einen geringfügig längeren zurückgelegt hat sind die Wellen leicht gegeneinander verschoben. Ist die Verschiebung so groß dass Wellenberge des einen Lichtstrahls den Wellentälern des anderen Lichtstrahls zusammentreffen so sie sich gegenseitig aus. Treffen dagegen Wellenberg Wellenberg und Wellental auf Wellental so wird Licht verstärkt. Dieser Effekt wird Interferenz genannt. Licht nun verstärkt oder abgeschwächt wird hängt der Dicke der Schicht dem Winkel des Lichts sowie der Wellenlänge (Farbe) ab.

Die Farben von Seifenblasen oder einer Ölschicht auf dem Wasser so erzeugt. Da sich die Dicke der laufend ändert ändern sich auch die Farbmuster.

Interferenz am Gitter
Interferenz kann auch entstehen wenn Licht feinen regelmäßigen Strukturen ("Gitter") reflektiert wird. Auch sorgen unterschiedlich lange Wege für eine Verstärkung Auslöschung bestimmter Wellenlängen.

Ein Beispiel hierfür ist die CD bei der das Licht an den kleinen Vertiefungen zurückgeworfen wird die in regelmäßigen angeordnet sind. Viele "schillernde" Farben in der z.B. bei Vogelfedern Schmetterlingsflügeln oder Opalen entstehen durch Interferenz.

Streuung

Kleine Teilchen werfen das auftreffende Licht alle Richtungen zurück. Sind die Teilchen kleiner 0 1µm z.B. Luftmoleküle oder sehr kleine Aerosolteilchen hängt die Stärke der Streuung von Wellenlänge ab. Kurzwelliges Licht wird dann stärker als langwelliges.

Der Himmel erscheint deshalb blau weil blaue (kurzwellige) Licht an den Luftmolekülen stärker wird als andere Farben.

Brechung

Wenn Licht schräg auf die Oberfläche durchsichtigen Materials fällt so ändert sich seine Diese Richtungsänderung ist jedoch unterschiedlich stark für Wellenlängen ( Dispersion ) kurzwelliges Licht wird stärker gebrochen als Dadurch wird weißes Licht in die Spektralfarben zerlegt. So entstehen zum Beispiel die des Regenbogens .




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