Geschichte des Lichts - Versionsgeschichte

Patrick.Nordmann am 16. Januar 2018 um 10:09 Uhr

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‎Die Theorien - Versuche

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Patrick.Nordmann am 29. März 2016 um 06:34 Uhr

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Lukas.Böhringer: /* Wellentheorie */

2013-06-11T01:58:33Z

‎Wellentheorie

Lukas.Böhringer: /* Wellentheorie */

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‎Wellentheorie

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 Die Teilchentheorie wurde besonders von Isaac Newton am Ende des 17. Jahrhunderts geprägt und besagt, dass Licht aus winzigen Teilchen, den „Korpuskeln“, besteht. Diese werden geradlinig von leuchtenden Körpern ausgeschleudert, wobei die Lichtgeschwindigkeit von der Geschwindigkeit der Lichtquelle abhängig ist.
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-"Unter ''Lichtstrahlen'' verstehe ich die kleinsten Theilchen des Lichts, und zwar sowohl nach einander in denselben Linien, als gleichzeitig in verschiedenen. Denn es ist klar, dass das Licht sowohl aus succesiven, wie aus gleichzeitigen Theilchen besteht, da man an der nämlichen Stelle das in einem bestimmten Augenblicke ankommende Licht auffangen und gleichzeitig das nachkommende vorbeilassen kann, und ebenso kann man im nämlichen Augenblicke das Licht an einer Stelle auffangen und an einer anderen vorbeilassen. Denn das aufgefangene Licht kann nicht dasselbe sein, wie das vorbeigelassene. Das kleinste Licht oder Lichttheilchen, welches getrennt von dem übrigen Lichte für sich allein aufgefangen werden kann, oder allein etwas thit oder erleidet, was das übrige Licht nicht thut, noch erleidet, - dies nenne ich einen Lichtstrahl."<ref>Isaac Newton aus [[Exzerpte der physik-geschichtlichen Literatur#Titel| [Sim] ]], S.347</ref>
+"Unter ''Lichtstrahlen'' verstehe ich die kleinsten Theilchen des Lichts, und zwar sowohl nach einander in denselben Linien, als gleichzeitig in verschiedenen. Denn es ist klar, dass das Licht sowohl aus succesiven, wie aus gleichzeitigen Theilchen besteht, da man an der nämlichen Stelle das in einem bestimmten Augenblicke ankommende Licht auffangen und gleichzeitig das nachkommende vorbeilassen kann, und ebenso kann man im nämlichen Augenblicke das Licht an einer Stelle auffangen und an einer anderen vorbeilassen. Denn das aufgefangene Licht kann nicht dasselbe sein, wie das vorbeigelassene. Das kleinste Licht oder Lichttheilchen, welches getrennt von dem übrigen Lichte für sich allein aufgefangen werden kann, oder allein etwas thut oder erleidet, was das übrige Licht nicht thut, noch erleidet, - dies nenne ich einen Lichtstrahl."<ref>Newton, Isaac: "Optik; oder, Abhandlung über Spiegelungen, Brechungen, Beugungen und Farben des Lichts", Robert Oppenheim, Berlin, 1898 (Original von 1704) ([https://archive.org/details/bub_gb_Z0FGAAAAYAAJ Online bei Internet Archive]), S.5</ref>
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	*[http://www.blog.lilu24.de/wissenschaft/physik-wissenschaft/physik-fur-jedermann-teil-4-was-ist-licht/: Physik für Jedermann: Was ist Licht?]		*[http://www.blog.lilu24.de/wissenschaft/physik-wissenschaft/physik-fur-jedermann-teil-4-was-ist-licht/: Physik für Jedermann: Was ist Licht?]
	*[http://www.mbaselt.de/licht/inhalt.htm Natur des Lichts] (Martin Baselt)		*[http://www.mbaselt.de/licht/inhalt.htm Natur des Lichts] (Martin Baselt)
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		+	==Fußnoten==
		+	<references />

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 ==Teilchentheorie==
-Die Teilchentheorie wurde besonders von Isaac Newton am Ende des 17. Jahrhunderts geprägt und besagt, dass Licht aus winzigen Teilchen, den „Korpuskeln“, besteht. Diese werden geradlinig von leuchtenden Körpern ausgeschleudert, wobei die Lichtgeschwindigkeit von der Geschwindigkeit der Lichtquelle abhängig ist. Mit dieser Theorie ließen sich verschiedene Eigenschaften des Lichtes erklären, wie beispielsweise die Farbe von Licht, die aufgrund unterschiedlicher Größen der Teilchen zustande kommt. Aber auch für die Reflexion von Licht gab diese Theorie eine plausible Erklärung. An der Beugung und Brechung fand die Teilchentheorie jedoch ihre Grenzen. Die Brechung versuchte man so zu erklären, dass die Lichtteilchen beim Übergang von einem Medium mit einer bestimmten Dichte in ein anderes Medium verschieden stark angezogen werden und sich dadurch die Flugrichtung ändert. Dadurch entwickelte sich die Vermutung, dass Licht im dichteren Medium schneller fliegt. Trotz einiger Unklarheiten war die Teilchentheorie lange Zeit die favorisierte.
+Die Teilchentheorie wurde besonders von Isaac Newton am Ende des 17. Jahrhunderts geprägt und besagt, dass Licht aus winzigen Teilchen, den „Korpuskeln“, besteht. Diese werden geradlinig von leuchtenden Körpern ausgeschleudert, wobei die Lichtgeschwindigkeit von der Geschwindigkeit der Lichtquelle abhängig ist.
 ==Wellentheorie==

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 ==Die Theorien - Versuche==
 Um die Richtigkeit der Theorien zu überprüfen müssen verschiedene Experimente durchgeführt werden und diese in Einklang mit einer der Theorien gebracht werden. Besonders gut geeignet sind hierfür der Doppelspaltversuch sowie die Gegenfeldmethode.
-Die nachgewiesene Interferenz von Licht mithilfe des [[Doppelspaltversuch (Schatten eines Haares)]] belegt die Wellentheorie, da ein aus Teilchen bestehendes Licht keine Interferenzerscheinungen bilden würde. Ganz anders sieht es jedoch bei der Gegenfeldmethode aus!
+Die nachgewiesene Interferenz von Licht mithilfe des [[Doppelspaltversuch (Schatten eines Haares)|Doppelspaltversuchs]] belegt die Wellentheorie, da ein aus Teilchen bestehendes Licht keine Interferenzerscheinungen bilden würde. Ganz anders sieht es jedoch bei der Gegenfeldmethode aus!
 ;Gegenfeldmethode

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	*[http://www.planet-wissen.de/natur_technik/licht/phaenomen_licht/index.jsp: Planet-Wissen Phänomen Licht]		*[http://www.planet-wissen.de/natur_technik/licht/phaenomen_licht/index.jsp: Planet-Wissen Phänomen Licht]
	*[http://www.blog.lilu24.de/wissenschaft/physik-wissenschaft/physik-fur-jedermann-teil-4-was-ist-licht/: Physik für Jedermann: Was ist Licht?]		*[http://www.blog.lilu24.de/wissenschaft/physik-wissenschaft/physik-fur-jedermann-teil-4-was-ist-licht/: Physik für Jedermann: Was ist Licht?]
		+	*[http://www.mbaselt.de/licht/inhalt.htm Natur des Lichts] (Martin Baselt)

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 ==Was ist Licht?==
 Mit dieser Frage beschäftigten sich die Menschen schon seit Anbeginn der Zeit. In der Antike war der Glaube verbreitet, dass Lichtstrahlen von den Augen ausgehen und beim Sehvorgang die Umgebung abtasten, oder dass sich Licht mit unendlicher Geschwindigkeit fortbewegt. Doch wie genau bewegt sich Licht fort? Um diese Frage zu beantworten musste die Physik einen weiten Weg über die Teilchentheorie und Wellentheorie bis hin zur Quantenmechanik zurücklegen.
 ==Teilchentheorie==
 Die Teilchentheorie wurde besonders von Isaac Newton am Ende des 17. Jahrhunderts geprägt und besagt, dass Licht aus winzigen Teilchen, den „Korpuskeln“, besteht. Diese werden geradlinig von leuchtenden Körpern ausgeschleudert, wobei die Lichtgeschwindigkeit von der Geschwindigkeit der Lichtquelle abhängig ist. Mit dieser Theorie ließen sich verschiedene Eigenschaften des Lichtes erklären, wie beispielsweise die Farbe von Licht, die aufgrund unterschiedlicher Größen der Teilchen zustande kommt. Aber auch für die Reflexion von Licht gab diese Theorie eine plausible Erklärung. An der Beugung und Brechung fand die Teilchentheorie jedoch ihre Grenzen. Die Brechung versuchte man so zu erklären, dass die Lichtteilchen beim Übergang von einem Medium mit einer bestimmten Dichte in ein anderes Medium verschieden stark angezogen werden und sich dadurch die Flugrichtung ändert. Dadurch entwickelte sich die Vermutung, dass Licht im dichteren Medium schneller fliegt. Trotz einiger Unklarheiten war die Teilchentheorie lange Zeit die favorisierte.
 ==Wellentheorie==
 Die Wellentheorie fand ihre Anfänge mit der im Jahr 1650 gemachten Entdeckung von Christiaan Huygens, dass eine wellenförmige Ausbreitung des Lichts Phänomene wie Brechung, Beugung und Interferenz plausibel erklären würden. Sein formuliertes „Huygenssches Prinzip“ besagt, dass an jedem Punkt einer beugenden Fläche Kugelwellen ( [http://www.walter-fendt.de/ph14d/huygens.htm: Elementarwellen] ) ausgehen. Tritt die Wellenfont in ein anderes Medium ein, so ändert sich die Ausbreitungsgeschwindigkeit und damit die Ausbreitungsrichtung. Die Welle wird gebrochen.
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 ==Die Theorien - Versuche==
 Um die Richtigkeit der Theorien zu überprüfen müssen verschiedene Experimente durchgeführt werden und diese in Einklang mit einer der Theorien gebracht werden. Besonders gut geeignet sind hierfür der Doppelspaltversuch sowie die Gegenfeldmethode.
 Die nachgewiesene Interferenz von Licht mithilfe des [[Doppelspaltversuch (Schatten eines Haares)]] belegt die Wellentheorie, da ein aus Teilchen bestehendes Licht keine Interferenzerscheinungen bilden würde. Ganz anders sieht es jedoch bei der Gegenfeldmethode aus!
 ;Gegenfeldmethode
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 ==Lichttheorie des 20. Jahrhunderts==
 Da Ende des 19. Jahrhunderts die Richtigkeit der Teilchentheorie und der Wellentheorie in Frage gestellt wurde mussten andere Ansätze gefunden werden. Ein erster Schritt in eine erfolgversprechende Richtung war die um 1900 von Max Planck vorgeschlagene Quantelung der Energie (= Energie“pakete“). Diese bezog sich allerdings erst auf die in Materie enthaltene Energie und nicht auf das Licht. 5 Jahre später forschte Albert Einstein am Fotoeffekt, der darin besteht, dass Licht Elektronen aus Metall herauslösen kann. Der Energiebetrag den ein einzelnes Elektron von dem Lichtstrahl bekommen kann ist jedoch immer der gleiche und proportional zur Frequenz.
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 ==Literatur/Links==
 *Sidney Perkowitz: "Eine kurze Geschichte des Lichts" , Dtv (1998)

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	==Literatur/Links==		==Literatur/Links==
−	*Sidney Perkowitz: "Eine kurze Geschichte des Lichts"	+	*Sidney Perkowitz: "Eine kurze Geschichte des Lichts" , Dtv (1998)

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 Laut der Quantentheorie ist Licht weder eine Welle noch ein Teilchen, es kann die Eigenschaften beider Formen annehmen.
-==Links==
+==Literatur/Links==
 *[http://de.wikipedia.org/wiki/Quantenphysik: Wikipedia Quantenphysik]
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 *[http://de.wikipedia.org/wiki/Lichtquantenhypothese: Wikipedia Quantenhypothese]
 *[http://www.leifiphysik.de/web_ph10_g8/simulationen/08ref_brech/huygens.htm: LEIFI Huygenssches Prinzip]
 *[http://de.wikipedia.org/wiki/Quantenmechanik: Wikipedia Quantenmechanik]
 *[http://de.wikipedia.org/wiki/Huygenssches_Prinzip: Wikipedia Huygenssches Prinzip]
 *[http://www.wissenschaft-online.de/page/fe_seiten?article_id=594588: Wissenschaft-online Welle-Teilchen-Dualismus]
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 *[http://www.planet-wissen.de/natur_technik/licht/phaenomen_licht/index.jsp: Planet-Wissen Phänomen Licht]
 *[http://www.blog.lilu24.de/wissenschaft/physik-wissenschaft/physik-fur-jedermann-teil-4-was-ist-licht/: Physik für Jedermann: Was ist Licht?]

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 ==Wellentheorie==
-Die Wellentheorie fand ihre Anfänge mit der im Jahr 1650 gemachten Entdeckung von Christiaan Huygens, dass eine wellenförmige Ausbreitung des Lichts Phänomene wie Brechung, Beugung und Interferenz plausibel erklären würden. Sein formuliertes „Huygenssches Prinzip“ besagt, dass an jedem Punkt einer beugenden Fläche Kugelwellen ( Elementarwellen ) ausgehen (Vgl.: [http://www.walter-fendt.de/ph14d/huygens.htm: Elementarwellen] ). Tritt die Wellenfont in ein anderes Medium ein, so ändert sich die Ausbreitungsgeschwindigkeit und damit die Ausbreitungsrichtung. Die Welle wird gebrochen.
+Die Wellentheorie fand ihre Anfänge mit der im Jahr 1650 gemachten Entdeckung von Christiaan Huygens, dass eine wellenförmige Ausbreitung des Lichts Phänomene wie Brechung, Beugung und Interferenz plausibel erklären würden. Sein formuliertes „Huygenssches Prinzip“ besagt, dass an jedem Punkt einer beugenden Fläche Kugelwellen ( [http://www.walter-fendt.de/ph14d/huygens.htm: Elementarwellen] ) ausgehen. Tritt die Wellenfont in ein anderes Medium ein, so ändert sich die Ausbreitungsgeschwindigkeit und damit die Ausbreitungsrichtung. Die Welle wird gebrochen.
 [[Datei:Brechung_einer_Welle.png|thumb|Brechung einer Welle]]