Was ist Farbe? – Colm Kelleher

Die ganze Lektion unter: http://ed.ted.com/lessons/how-do-we-see-color-colm-kelleher.
Hast du dich schon jemals gefragt, was Farbe ist? In dieser ersten Folge von Vorträgen über Licht spricht Colm Kelleher über die Farbenlehre – warum die Farben, die wir sehen, mit periodischen Schwingungen und Frequenzen zusammenhängen.
Vortrag von Colm Kelleher, Animation von Vitreous.

Eine der verblüffendsten Eigenschaften des Lebens
ist die Tatsache, dass es Farbe gibt.

Um das Phänomen Farbe zu verstehen, hilft es,
wenn man sich Licht als eine Welle vorstellt.

Aber bevor wir dazu kommen,

reden wir ein wenig
über Wellen im Allgemeinen.

Stell dir vor, du sitzt auf einem Schiff im Meer und
beobachtest einen Korken, der auf und ab wippt.

Als Erstes erkennt man,
dass sich die Bewegung wiederholt.

Der Korken verfolgt immer wieder
den gleichen Pfad … auf und ab, auf und ab.

Diese wiederholende bzw. periodische
Schwingung ist typisch für Wellen.

Dann bemerkt man noch etwas anderes:

Mit einer Stoppuhr kann man messen,
wie viel Zeit der Korken benötigt,

um von seiner höchsten Position zur niedrigsten
zu kommen und wieder nach oben.

Nehmen wir mal an,
er benötigt 2 Sekunden.

Physikalisch ausgedrückt misst man die periodische Schwingung der Wellen, auf denen der Korken liegt,

d. h. die Zeit, die eine Welle benötigt, um ihre
eigene Bewegung einmal komplett zu durchlaufen.

Dieselbe Information kann auch anders ausgedrückt werden, indem man die Wellenfrequenz berechnet.

Die Frequenz, wie der Name schon sagt, gibt an,
wie "frequent" (häufig) die Wellen sind,

d. h. wie viele von ihnen
pro Sekunde vorbeiziehen.

Wenn man weiß, wie viele Sekunden
eine ganze Welle benötigt,

kann man einfach herausfinden, wie viele
Wellen pro Sekunde vorbeiziehen.

In diesem Fall sind es 0,5 Wellen pro Sekunde,
da jede Welle 2 Sekunden braucht.

Aber genug mit schwimmenden Korken.
Was hat es mit Licht und Farbe auf sich?

Wenn Licht eine Welle ist, dann muss es
auch eine Frequenz haben, richtig?

Ja, in der Tat.

Und wir haben bereits einen Namen für die
Lichtfrequenz, die unsere Augen wahrnehmen.

Sie nennt sich Farbe.

Richtig. Farbe ist nichts anders als ein Maß
davon, wie schnell sich Lichtwellen bewegen.

Wären die Augen schnell genug, könnten wir diese
periodischen Schwingungen direkt beobachten,

so wie wir das mit
dem Korken im Meer können.

Da aber die Frequenz des Lichtes,
das wir sehen, so stark ist,

dass es sich um ca. 400 Mio. Mal pro Sekunde
auf- und abbewegt, können wir sie unmöglich

als Welle wahrnehmen. Aber wir können
die Frequenz beim Betrachten der Farbe erkennen.

Die niedrigste für uns sichtbare Lichtfrequenz ist rot,
die höchste violett. Dazwischen bilden alle anderen

Farben einen kontinuierlichen Frequenzbereich,
das so genannte sichtbare Spektrum.

Also, wie ist es, wenn man einen gelben Bleistift
auf dem Schreibtisch liegen hat?

Die Sonne sendet alle Lichtfarben aus, so dass
das Licht jeder Farbe auf den Bleistift trifft.

Der Bleistift sieht gelb aus, weil er das gelbe Licht
mehr reflektiert als die anderen Farben.

Was passiert mit dem Blau,
dem Violett und dem Rot?

Diese werden absorbiert und die Energie, die sie
mit sich tragen, wandelt sich in Wärme um.

Ähnlich ist es mit Objekten,
die andere Farben haben.

Blaue Dinge reflektieren blaues Licht,
rote Dinge rotes Licht usw.

Weiße Objekte reflektieren alle Lichtfarben,

während schwarze das Gegenteil tun und
alle Frequenzen absorbieren. Daran liegt es auch,

dass es so unangenehm ist, wenn man an einem
sonnigen Tag sein Lieblings-Metallica-T-Shirt trägt.