Grundlegende Begriffe der Optik

Autor:
Publikation:	4.8.2008
Herkunft:	Sonnentaler, Berlin

Lichtausbreitung

Eine der grundlegenden Erkenntnisse der Optik ist, dass Licht sich in einem homogenen Material geradlinig ausbreitet. Ein solches Material (Medium) muss natürlich die Ausbreitung von Licht erlauben, also (mehr oder weniger) transparent sein, wie z.B. Luft, Wasser, Glas usw.

Ein Medium ist dann homogen, wenn es überall die gleichen Eigenschaften hat. Dies bedeutet natürlich zum einen, dass es keine Einschlüsse anderer Mate­rialien enthalten darf – ein Glas Mineralwasser, in dem Gasbläschen zu sehen sind, ist genauso wenig ein homogenes Medium wie Luft, durch die Regen­tropfen fallen. Aber auch andere Eigenschaften, wie z.B. die Temperatur oder Dichte des Mediums, müssen an allen Stellen die gleichen sein, anderenfalls kann es sein, dass sich Licht entlang gebogener Linien im Medium ausbreitet (dies führt z.B. zu Effekten wie der Fata Morgana).

Eine zweite wichtige Erkenntnis ist die Umkehrbarkeit des Lichtwegs. Wenn Licht sich auf einem ganz bestimmten Weg von einem Punkt A zu einem Punkt B ausbreiten kann, dann kann es das ebenso auf dem gleichen Weg in umge­kehrter Richtung tun, also von B nach A. Wenn Sie eine Person in einem Spiegel sehen, wissen Sie intuitiv, dass die andere Person auch Sie sehen kann. Wenn Licht, das von der anderen Person ausgeht, sich zu Ihnen hin ausbreiten kann, dann breitet sich auch Licht, dass von Ihnen ausgeht, auf dem gleichen, nur umgekehrten Weg zur anderen Person aus.

Lichtquellen

Man unterscheidet zwei Sorten von Lichtquellen. Zum einen gibt es soge­nannte primäre Lichtquellen. Diese erzeugen Licht und strahlen es aus. Beispiele für primäre Lichtquellen sind Lampen, Kerzen, die Sonne, ein Computer- oder Fernsehbildschirm usw. Sekundäre Lichtquellen sind dagegen Gegenstände, die auf sie treffendes Licht reflektieren (in der Regel nur einen Teil davon). Alle Gegenstände, die wir zwar sehen können, die aber selbst kein Licht erzeugen, sind solche sekundären Lichtquellen. Alles, was man bei Beleuchtung sehen kann, im Dunkeln aber nicht, gehört zu den sekun­dären Lichtquellen. Das schließt den Mond ein, denn man kann nur seinen von der Sonne beleuchteten Teil sehen (und bei einer Mondfinsternis sieht man ihn nur deshalb schwach rötlich schimmern, weil er von der Erde reflektiertes Sonnenlicht wieder zu uns zurückreflektiert).

Letzte Aktualisierung: 29.11.2023