freie Lektorin und Autorin
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In einem Medium wird Licht absorbiert, indem es Atome oder Moleküle in höhere Energiezustände anregt, also Elektronen auf höhere Bahnen hebt. Die aufgenommene Energie kann anschließend beispielsweise als Wärme wieder abgegeben werden. Werden nicht alle Wellenlängen gleichmäßig absorbiert, wird das Medium farbig. Wird z. B. nur Rot absorbiert und alle anderen Farben durchgelassen, erhält man ein durchsichtiges grünes Medium. Wird Rot absorbiert und alle anderen Farben reflektiert, erscheint der Gegenstand ebenfalls grün, wenn wir ihn betrachten. Die Farbe Grün ergibt sich, weil sie die Komplementärfarbe zu Rot ist.
Würde der Gegenstand nur Grün reflektieren und alle anderen Wellenlängen absorbieren, erschiene er ebenfalls grün.
„Farbe“ ist keine physikalische Größe, sondern eine menschliche Wahrnehmung.
Welche Wellenlängen ein Stoff absorbiert, hängt von den Abständen der Elektronenniveaus ab (mit Abstand ist der energetische Abstand gemeint). Denn es können nur die Wellenlängen absorbiert werden, zu denen es passende Energieniveaus für die Elektronen gibt.
Für die folgenden Versuche habe ich Licht einer Taschenlampe mit einer weißen LED verwendet. Hier zunächst einmal das Spektrum der Taschenlampe, untersucht mit dem Handspektroskop von astromedia:
Rhabarbersaft ist ein Beispiel für den Fall, dass die Wellenlängen zu einer Farbe absorbiert werden und die Farbe des Saftes durch ein Gemisch aller anderen Wellenlängen erzeugt wird. Schickt man weißes Licht durch den Rhabarbersaft und untersucht mit dem Spektroskop, welche Wellenlängen aus dem Saft herauskommen, stellt man fest, dass das blaue Licht vom Saft absorbiert wird. Die blauen Anteile mit Wellenlängen unter 550 nm sind verschwunden. Die durchgelassen Wellenlängen ergeben zusammen die Komplementärfarbe zu Blau, also Orange.
Im Saft aus roten Johannisbeeren liegt der Fall vor, dass die Wellenlängen aller Farben absorbiert werden, bis auf rot – es wird nur rotes Licht durchgelassen (nach der Skala des Handspektroskops etwa von 590 bis 630 nm), daher ist Rot die Farbe des Saftes.
Olivenöl lässt nach meiner Untersuchung mit dem Handspektroskop hauptsächlich das Licht zwischen 550 und 600 nm durch (grün, gelb, und den Beginn von rot) – das passt zur grünlich gelben Farbe des Öls. Schwächer werden auch die Bereiche 530–550 nm und 600–650 nm durchgelassen, Blau dagegen nicht.
Blau wird von Olivenöl absorbiert, sollte das Öl also nicht durchdringen können. Es regte zunächst rote Fluoreszenz an, die aber nur über eine kurze Strecke zu sehen war, danach war schon zu viel blaues Licht absorbiert.
Überraschenderweise hat der aus dem Öl austretende Lichtstrahl an der Wand jedoch einen grünen Fleck erzeugt. Das ist zunächst rätsehaft – wenn das blaue Licht absorbiert wird, sollte es verschwinden und nicht seine Farbe ändern. Ein Blick durch das Handspektroskop von astromedia brachte die Erklärung – das Licht der blauen LED war nicht monochromatisch, sondern erstreckte sich vom violetten bis in den grünen Bereich (etwa 430–530 nm). Das Grün wird vom Olivenöl aber durchgelassen und erzeugte daher den grünen Fleck.
© Wiebke Salzmann, Mai 2014