Strahlen- und Wellentheorie des Lichtes

Die Lehrziele vom Kapitel über die Strahlen- und Wellentheorie des Lichts bestehen darin, dem Lernenden verständlich zu erklären, dass Licht zeitgleich als Strahl und als Welle auftritt und damit jeweils bestimmte Beobachtungen erklärt werden können. Wir beschäftigen uns dann mit dem Zusammenhang zwischen Wellenlänge, Frequenz, Phasengeschwindigkeit und Periodendauer.

Das Spektrum der elektromagnetischen Wellen hat Erscheinungsformen die von Wechselströmen über Rundfunk, Mikrowelle, Infrarot, sichtbares Licht, UV-Licht, Röntgenstrahlung, Gammastrahlung beim Kernzerfall bis zur kosmologischen Strahlung reichen. Wir unterscheiden beim Auftreffen von Licht auf eine Oberfläche in Reflexion, Transmission und Absorption.

Das Kirchhoff’sche und das Stefan-Bolzmann’sche Strahlungsgesetz stellt einen Zusammenhang zwischen Emission und Temperatur her, bzw. besagen, dass die Strahlungsleistung eines schwarzen Körpers proportional zur 4. Potenz der absoluten Temperatur des Körpers ist. Weiters beschöftigen wir uns mit dem Wien’schen Verschiebungsgesetz, dem Lambert Gesetz und dem Compton Effekt.

Letztlich gehen wir noch auf Kennzahlen für Licht (Beleuchtung)  im täglichen Leben ein, wie Lichtausbeute, Lichtstrom, Lichtstärke, Leuchtdiche und Beleuchtungsstärke.

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