Im ersten Modul erfahrt ihr die wichtigsten Informationen zu den Grundlagen in der Lichtphysik.
Licht lässt sich physikalisch auf zwei verschiedene Arten beschreiben: Einerseits als elektromagnetische Welle, die schwingt und sich mit Lichtgeschwindigkeit ausbreitet. Andererseits als Strom von Photonen, also quantisierten Energiepaketen. Beide Modelle sind korrekt – je nach Anwendung sind mal die Welleneigenschaften, mal die Teilcheneigenschaften entscheidend. Dieses Phänomen nennt man den Welle-Teilchen-Dualismus. In der Show- und Lichttechnik sind vor allem Wellenphänomene wie Reflexion, Brechung und Interferenz von Bedeutung.
Lichtwellen werden durch zwei physikalische Größen beschrieben:
– Wellenlänge (λ): Die Länge einer einzelnen Welle, gemessen in Metern (oft in Nanometern).
– Frequenz (ν): Gibt an, wie oft die Welle pro Sekunde schwingt (gemessen in Hertz, Hz).
Die Lichtgeschwindigkeit (c) ist eine Naturkonstante. Sie beträgt im Vakuum etwa 300.000 km/s (3,0 × 10⁸ m/s). In Luft ist sie fast genauso hoch, in anderen transparenten Materialien (z. B. Glas oder Wasser) jedoch etwas geringer.
Diese Größen hängen direkt zusammen:
c = λ × ν
Das bedeutet: Wenn die Frequenz steigt, muss die Wellenlänge sinken – und umgekehrt. Die Lichtgeschwindigkeit bleibt dabei immer gleich.
Wenn man alle möglichen Kombinationen von Wellenlänge und Frequenz betrachtet, erhält man das elektromagnetische Spektrum. Es umfasst verschiedene Strahlungsarten:
– Radiowellen (langwellig, niederfrequent)
– Mikrowellen
– Infrarotstrahlung
– Sichtbares Licht
– Ultraviolettstrahlung (UV-Strahlung)
– Röntgenstrahlung
– Gammastrahlen (kurzwellig, hochfrequent)
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