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Wellenlänge

Die Wellenlänge ist der Abstand zwei aufeinander folgender Phasenpunkte einer periodischen Welle. Sie wird mit dem Einheitszeichen λ (griech. Buchstabe Lambda) angegeben. Neben der Wellenlänge spielt auch die Amplitude (Ausschlag) eine wichtige Rolle zur Beschreibung der Welle.

Wellenlänge Wellenlänge

Eine Wellenlänge entspricht einer Periode (kleineste Einheit einer sich regelmäßig wiederholenden pysikalischen Erscheinung), mathematisch auch als Intervall bezeichnet. Dem Begriff "Wellenlänge", der eine räumliche Komponente bezeichnet, entspricht die "Periodendauer", die die zeitliche Komponente beschreibt. Als Formel gilt:

Wellenlänge Formal

Mit Hilfe der Sinnesorgane Ohr und Auge kann ein Mensch bestimmte Wellenlängen (Frequenzen) sinnlich wahrnehmen.

Schallwellen (Ohr)

Das Ohr kann Schallwellen im Wellenlängenbereich von 17 mm (Millimeter) bis 21 m (Meter) wahrnehmen, das entspricht eine Schallspektrum von rund 20 Hertz bis 20 KiloHertz (20.000 Hz) - bei einer Schallausbreitungsgeschwindigkeit in der Luft von etwa 343 Metern pro Sekunde. Mit zunehmendem Alter lässt jedoch die Wahrnehmungsfähigkeit für höhere Frequenzen nach (hohe Töne, z.B. Pieptöne).

Licht, Farbe (Auge)

Farbensehen
Farbensehen (Auge)

Licht ist der Teil der elektromagnetischen Strahlung, den wir mit den Augen sehen können. Das Lichtspektrum, also die Wellenlängen des sichtbaren Lichts, liegt zwischen 380 Nanometer und 780 nm. Je kürzer die Wellenlänge, um so höher die Frequenz, und um so mehr Energie trägt ein Lichtquant in sich (sog. Photonenenergie). Blaues Licht hat mehr Photonenenergie als rotes.

Lichtspektrum Lichtspektrum

Elektromagnetische Strahlung breiten sich im Vakuum mit der Lichtgeschwindigkeit, aus (rund 300.000 km pro Sekunde). Der Zusammenhang zwischen ihrer Frequenz und der zugeordneten Wellenlänge ergibt sich aus der Formel:

Frequenz Formal

Schon seit der Antike sind Beschreibungen des Regenbogens bekannt. Aber der erste, der ein Prisma benutzte, um weißes Sonnenlicht aufzubrechen und so das Lichtspektrum sichtbar zu machen, war Isaac Newton - zumindest der erste, der das wissenschaftlich dokumentiert hat.

Lichtspektrum durch Prisma Lichtspektrum durch Prisma

Farben

Die Wellenlängen der Hauptfarben sind:

Violett ca. 380 bis 430 nm  
Blau ca. 430 (Ultramarinblau) bis 490 nm (Preußischblau)  
Grün ca. 490 bis 570 nm  
Gelb ca. 570 (grün-gelb) bis 600 nm (orange-gelb)  
Orange ca. 600 nm bis 640 nm  
Rot ca. 640 nm (orange-rot) bis 780 nm (Krapp-Rot)  

Sehen (Auge)

Dass wir überhaupt Licht überhaupt sehen können, hängt mit unseren Augen zusammen. Das sind Sinneszellen, die sich im Laufe der Evolution so entwickelt haben, dass sie physikalische Kräfte aus unserer Umgebung so umwandeln könenn, dass wir sie im Gehirn verarbeiten können. Das menschliche Auge hat dafür vier verschiedene Sinneszellen, die jeweils bei unterschiedlichen Wellenlängen bzw. bei unterschiedlicher Lichtintensität "aktiviert" werden. Mehr dazu siehe "Auge: Aufbau und Funktionsweise".

Farben sehen: Wellenlängen (Zapfen) Farben sehen: Lichtempfindlichkeit der Zapfen (Fotorezeptoren)

Ressourcen / Quellen

Siehe auch