Lichtspektrum

Jeder Wellenlänge des Lichtspektrums kann eine Farbe zugeordnet werden. Diese reine Farbe nennt man Spektralfarbe. Je kürzer die Wellenlänge ist, desto mehr Energie überträgt die Strahlung. Blaues Licht ist also energiereicher als rotes Licht.

Strahlt eine Lichtquelle nur mit einer Wellenlänge, d. h. in einer Spektralfarbe, nennt man sie monochromatisch (von griech. „einfarbig“).

Licht kann aber auch aus Strahlung verschiedener Wellenlängen bzw. aus mehreren Farben bestehen. Dieses Licht heißt dann polychromatisch (von griech. „mehrfarbig“). Wenn eine Lichtquelle Licht unterschiedlicher Wellenlängen aussendet, werden entsprechende Mischfarben vom Auge wahrgenommen.

Wird Licht aller Farben mit der gleichen Intensität bzw. der gleichen Helligkeit ausgestrahlt, wird es als weißes Licht bezeichnet. Auch das Auge nimmt dieses Licht als Weiß wahr.

Doch auch durch die Mischung einzelner Farben kann Licht erzeugt werden, dass als Weiß wahrgenommen wird. Im allgemeinen Sprachgebrauch wird daher auch dieses Licht als weißes Licht bezeichnet. So reicht die Summe von rotem, grünem und blauem Licht aus, um als Weiß erkannt zu werden. Dieser gleiche Farbeindruck, der durch unterschiedliche Zusammensetzungen des Lichts erzeugt werden kann, nennt sich Metamerie.

Weißes Licht lässt sich aber auch wieder in seine Bestandteile, seine Spektralfarben, zerlegen (Spektralzerlegung). Am bekanntesten ist der Effekt beim Regenbogen oder beim Prisma. Aber er lässt sich z. B. auch angeschliffenen Gläsern, auf Ölfilmen oder auf CDs und DVDs beobachten.

Mit Messgeräten, sogenannten Spektrometern, kann man das Spektrum ebenfalls darstellen.

Spektroradiometer messen darüber hinaus noch die Bestrahlungsstärke. Man kann mit diesem Messgerät darstellen, mit wie viel Leistung die einzelnen Wellenlängen des Lichts auf eine Fläche treffen, d. h. welche Intensität das Licht bei den einzelnen Wellenlängen hat. Ein Spektroradiometer ermöglicht es also, Aussagen über die Helligkeiten der einzelnen Strahlungsanteile des Lichts zu treffen. Das so gemessene Spektrum unterscheidet sich je nach Lichtquelle und zeigt, wie unterschiedlich die Zusammensetzung von weißem Licht sein kann.

Grundlegend unterscheiden lassen sich hierbei das kontinuierliche und das diskrete Lichtspektrum.

Ein kontinuierliches Lichtspektrum setzt sich aus Licht aller Wellenlängen zusammen – es ist ununterbrochen und zusammenhängend. Die zu den einzelnen Wellenlängen zugehörigen Intensitäten beeinflussen dabei, welche Farbe das Auge wahrnimmt. Ein Beispiel für kontinuierliches Licht ist Sonnenlicht.

Ein diskretes Lichtspektrum gibt es dann, wenn Licht einzelner Wellenlängen mit sehr hohen Intensitäten auftritt, andere Wellenlängen hingegen gar nicht oder nur minimal vorkommen. Treten nur einzelne Wellenlängen auf, nennt man das Spektrum Linienspektrum. Ein Beispiel für ein Linienspektrum ist das Licht von Leuchtstofflampen.

Tritt Licht nur in einem schmal begrenzten Wellenlängenbereich auf, wird das Spektrum Bandenspektrum genannt. Eine farbige Leuchtdiode hat ein Bandenspektrum.

Das Spektrum und damit die Zusammensetzung des Lichts hat Einfluss auf die Farbwiedergabe.