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Transkript Lichtdurchlässigkeit

Hallo und Willkommen. Dies ist das Lernvideo zum Thema "Lichtdurchlässigkeit". Wenn wir uns umschauen, dann sehen wir unzählige schöne Dinge. Doch was unsere Augen eigentlich wahrnehmen, ist nichts Anderes als Licht. Und während das Licht von der Sonne oder einer Lampe seinen Weg in unser Auge findet, durchquert es zahlreiche Materialien und Objekte und prallt an wiederum anderen Objekten ab, je nachdem, wie lichtdurchlässig diese Gegenstände und Objekte sind. Wir werden uns in diesem Film also mit der Frage beschäftigen, wann Dinge als lichtdurchlässig gelten und welche Eigenschaften sie dann besitzen. Im Vorfeld solltet ihr schon etwas über die Ausbreitung des Lichts gesehen haben. Wir gehen hier auf die makroskopische Lichtdurchlässigkeit ein. Hierzu definieren wir diese zuerst und grenzen sie von anderen Eigenschaften ab. Als nächstes werden wir uns die Unterteilung in reguläre und diffuse Phänomene ansehen und etwas genauer betrachten. Am Ende besprechen wir noch einige kurze Beispiele, damit ihr dann eigenständig beurteilen könnt, welche Materialien lichtdurchlässig sind und welche nicht bzw. ob sie diffus oder regulär mit dem Licht interagieren. Es sei noch gesagt, dass wir hier nicht auf die Frequenzabhängigkeit der Eigenschaften eingehen werden. Aber beginnen wir mit der Definition. Ein Material wird als lichtdurchlässig bezeichnet, wenn elektromagnetische Strahlung im sichtbaren Bereich dieses Material nahezu ungedämpft passieren kann oder einfacher gesagt: wenn Licht hindurchgelangen kann. Eine normale Glasscheibe ist somit lichdurchlässig, während ein Stück Holz lichtundurchlässig ist. Hierbei muss man darauf achten, dass es im Allgemeinen mehrere Abgrenzungen des Begriffes gibt. Zum Einen die einfache Lichtdurchlässigkeit. Sie wird auch "Transluzenz" genannt und ist wie angegeben definiert. Doch es gibt noch eine stärkere Eigenschaft, die sogenannte "Blickdurchlässigkeit" oder auch "Transparenz". Ein Material ist blickdurchlässig, wenn es Licht nicht nur hindurchlässt, sondern dahinter liegende Objekte auch scharf und unverzerrt abbildet, oder wieder einfacher gesagt: wenn man hindurchsehen kann und alle Objekte scharf erkennen kann. Ein einfacher Unterschied wäre zum Beispiel eine Glasscheibe und eine Flasche Cola. Durch die Cola kommt zwar das Licht hindurch, doch ist dies meist nur als Schimmer zu erkennen. Ganz anders bei einer Glasscheibe. Sie bildet Objekte scharf ab und wird daher auch als transparent oder blickdurchlässig bezeichnet, während Cola lediglich lichtdurchlässig ist. Durch eine Glasscheibe kann man quasi blicken, als wäre sie gar nicht da. Natürlich sind blickdurchlässige Materialien auch immer lichtdurchlässig. Andersherum jedoch nicht. Deswegen bezeichnet man Blickdurchlässigkeit als stärkere Eigenschaft, im Gegensatz zur Lichtdurchlässigkeit. Materialien, die nicht lichtdurchlässig sind, heißen natürlich lichtundurchlässig. Jedoch gibt es auch hier wieder 2 Unterteilungen. Ein Stoff kann reflektierend sein, was auch "zurückwerfend" genannt wird. Ein einfallender Lichtstrahl wird dann nach den Reflektionsgesetzen einfach zurückgeworfen. Diese Stoffe sind meist hellfarbig und sehr glänzend. Ein Material kann aber auch absorbierend, oder aufnehmend, sein. Einfallendes Licht wird dann vom Material aufgenommen. Der Lichtstrahl wird quasi vom Objekt verschluckt und bewegt sich nicht weiter. Diese Objekte sind meist eher schwarz. Natürlich kann es auch Mischformen dieser 4 Eigenschaften geben, also zum Beispiel ein Objekt, das zum Teil das Licht durchlässt und zum Teil absorbiert. Eine weitere Einteilungsmöglichkeit ist die Differenzierung in reguläre und diffuse Phänomene. Diese treten generell nicht nur bei lichtdurchlässigen, sondern auch bei lichtundurchlässigen Materialien auf. Bei Letzteren handelt es sich dann um eine reguläre bzw. diffuse Reflektion. Ist ein Material regulär durchlässig, so kann Licht unter bestimmten Abhängigkeiten hindurchtreten. Parallele Lichtstrahlen können hierbei natürlich verzerrt oder abgeschwächt werden, jedoch meist in einer konkreten anzugebenden Beziehung. Lichtstrahlen, die weiter oben auf das Material treffen, können zum Beispiel stärker abgelenkt werden, als Lichtstrahlen, die weiter unten auftreffen. Bei der diffusen Lichtdurchlässigkeit werden parallel ankommende Lichtstrahlen wild in alle Richtungen abgelenkt. Sie treten zwar durch das Material hindurch, werden aber an gewissen Teilchen oder Partikeln gestreut. Dies können zum Beispiel Sandteilchen in einem sonst klaren Wasse sein, oder bestimmte Zusätze in einer Glasscheibe. Es entsteht ein unzusammenhängendes (diffuses) Bild hinter dem Material. Diffusdurchlässige Materialien sind deswegen in der Regel nicht blickdurchlässig. Bei der Reflektion, also dem zurückwerfenden Phänomen, gibt es ebenso eine Einteilung in diffus und regulär. Bei sehr glatten Oberflächen haben wir in der Regel eine reguläre Reflektion. Alle parallel einfallenden Lichtstrahlen werden gleichmäßig reflektiert und es entstehen schöne und unverzerrte Bilder und Reflektionen. Dies ist zum Beispiel bei Spiegeln der Fall. Hier ist die Oberfläche sehr glatt und kann äußerst schön und regulär reflektieren. Bei der diffusen Art der Reflektion handelt es sich meist um eine sehr raue und unregelmäßige Oberfläche. Das Licht trifft dann auf eine quasi hügelige Fläche und wird in alle Richtungen zurückgeworfen. Dadurch entsteht ein meist schwaches und sehr mattes Bild. Bei absorbierenden Materialien macht eine solche Unterteilung natürlich keinen Sinn und wird weggelassen. Betrachten wir nun noch 2 kurze Beispiele. Zuerst ein spezielles Milchglas, das aufgrund des weißen Durchschimmerns so genannt wird. Da wir die dahinter stehende Person sehen können, kann das Licht durch das Glas durchtreten und es ist lichtdurchlässig. Blickdurchlässig ist es jedoch nicht, da die Umrisse und Abbildungen sehr verschwommen sind. Es scheint sogar eher diffuslichtdurchlässig zu sein, was darauf hindeutet, dass die Oberfläche vom Milchglas angeraut ist oder es winzige Partikel als Zusatz enthält, welche das Licht streuen. Als Nächstes schauen wir uns ein Auto, und speziell den Lack dieses Fabrikats, an. Dieser ist offensichtlich nicht lichtdurchlässig, also auch nicht blickdurchlässig. Man kann nicht hindurchsehen und das Licht kann nicht hindurchtreten. Da er keine schwarze Farbe hat, scheint er auch nicht vollständig absorbierend zu sein. Dementsprechend wird ein großer Teil des Lichts reflektiert. An den scharfen Lichtreflexionen des Lackes erkennt man außerdem, dass es sich um eine eher reguläre Reflexion handelt, also keine diffuse. Das schließt auf eine sehr gleichmäßige und ebene, glatte Oberfläche des Lackes, was man von Autolacken ja meistens auch kennt. Mit diesen Worten will ich mich verabschieden. Ich wünsche Euch noch viel Spaß und Ihr könnt Euch mal umschauen und überlegen, wie lichtdurchlässig die Dinge in eurer Umgebung sind. Dadurch kann man oft viel über sie herausfinden. Euer Philip Physik.

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2 Kommentare
  1. Default

    immer gut erklärt

    Von A.Bernd, vor etwa einem Jahr
  2. Default

    Hallo ich wollte mal fragen ob sie ein Video zur Reflexion am Hohlspiegeln sprich am Löffel oder ähnliches drehen könnten. (F,M,B,G)? Das wär total toll weil ich das noch nicht so ganz verstehe

    Von Gabrielawenzel70, vor etwa 2 Jahren