Licht
Licht: elektromagnetische Strahlung mit Wellenlängen zwischen 100 um und 1 mm (sichtbare Strahlung, Ultraviolett und Infrarot); im engeren Sinne der Bereich 380 nm sAs 780 um, in dem der spektrale Hellempfindlichkeitsgrad des menschlichen Auges ungleich Null ist. Licht zeigt einen Dualismus. Einerseits besitzt es Wellencharakter, der unter anderem durch die Interferenz bewiesen wird, andererseits Quantencharakter, der unter anderem mit dem lichtelektrischen Effekt nachweisbar ist. Die Lichtquanten oder Photonen sind Elementarteilchen mit der Ruhmasse Null und der Energie W = hv (h Planck-Konstante, v Frequenz der Lichtwelle). Die Wellentheorie des Lichts wurde von C. Huygens 1690, T. Young 1817 und A. J. Fresnel (seit 1815) begründet. Den elektromagnetischen Charakter der Lichtwellen erkannte S. C. Maxwell 1862 (elektromagnetische Theorie des Licht). I. Newton entwarf 1704 die Korpuskulartheorie des Lichts, nach der das Licht aus Teilchen mit Ruhmasse bestehen sollte, die aber später als falsch erkannt wurde. Die Quantentheorie des Lichts geht auf A. Einstein (1905) zurück, der damit den lichtelektrischen Effekt deutete. Licht entsteht in den Atomen, Molekülen und Festkörpern beim zufälligen Übergang der atomaren Systeme in einen niedrigeren Energiezustand oder beim durch Strahlung angeregten Übergang (siehe auch spontane Emission, induzierte Emission). Die wichtigsten Lichtquellen sind Temperatur- und Gasentladungsstrahler sowie bestimmte Halbleiterbauelemente. Auf der induzierten Emission beruhen die Laser.
Lichtablenkung im Gravitationsfeld: Ablenkung von Lichtstrahlen in der Nähe großer Massen durch deren Gravitationsfeld. Sie ist zum Beispiel beobachtbar am Licht von Sternen, die während einer totalen Sonnenfinsternis nahe am Sonnenrand stehen, und erzeugt Doppel- oder Mehrfachbilder von Quasaren, wenn in der Nähe des Sehstrahls ein Sternsystem steht. Siehe auch Relativitätstheorie.
Lichtausbeute: Quotient des von einer Lampe abgegebenen Lichtstromes und der aufgenommenen elektrischen Leistung; Zeichen r, SI-Einheit Lumen/Watt. Wichtigste ökonomische Kennziffer einer Lampe.
Lichtbogen: hell leuchtende Gasstrecke einer Bogenentladung, verbunden mit hoher Stromstärke bei kleinem Spannungsabfall und hoher Wärmeentwicklung. Beim frei brennenden Lichtbogen wird die Bogenentladung durch kurze Berührung der Elektroden gezündet. Bei Hochdruck- und Höchstdruckentladungslampen brennt der Lichtbogen in einem geschlossenen Entladungsgefäß aus Quarzglas oder Keramik zwischen 2 Elektroden aus hochschmelzendem Metall (hauptsächlich Wolfram). Lichtbogen werden außerdem bei Quecksilberdampfgleichrichtern und bei der Lichtbogenerwärmung angewendet; unerwünscht sind Lichtbogen beim elektrischen Durchschlag von Isolationen und beim Öffnen von Schalterkontakten. Siehe auch Gasentladung.
Lichtbogenerwärmung: Erwärmung metallischer und nichtmetallischer Werkstoffe durch einen Lichtbogen mit Temperaturen über 10000 K. Anwendung erfolgt beim Lichtbogenschweißen, beim Schmelzen von Stahl, Gusseisen, Nickel, Kupfer unter anderem sowie bei der Roheisen- und Karbidherstellung.
Lichtbogenschutzarmatur, Schutzarmatur: Einrichtung an Isolatoren von Hochspannungsfreileitungen und -geraten, die bei Überschlägen den Lichtbogen von der Keramikoberfläche fernhalten und damit den Isolator vor Zerstörung durch zu starke Erhitzung schützen soll.
Lichtdermatosen: Sammelbezeichnung für Hautkrankheiten unterschiedlichen Aussehens, die durch Sonnenlicht verursacht werden infolge zu intensiver Bestrahlung, herabgesetzter Reizschwelle der Haut (angeboren, durch Medikamente, Kosmetika oder Porphyrin Stoffwechselstörung bedingt) und chronischen Einwirkung (vorzeitiges Altem der Haut).
Lichtdruck:
1. Lichtdruck, Strahlungsdruck: Physik - Druck, den ein durch einen Körper reflektierter oder absorbierter Lichtstrahl auf diesen ausübt; entsteht durch die Änderung des Impulses der auf den Körper treffenden Lichtquanten.
2. Polygraphie: Druckverfahren.
Lichtechtheit: Widerstandsfähigkeit der Farbe von Faserstoffen und Textilien jeder Art und in allen Verarbeitungszuständen gegen die Einwirkung von Tages- oder Kunstlicht.
Lichte Höhe: senkrechter Abstand zwischen unterer und oberer Begrenzung von Räumen oder von Öffnungen. Bei Straßenunterführungen muss die 1. H. sichtbar angegeben sein.
Lichtelektrischer Effekt: Erscheinung, bei der sich die elektrische Eigenschaften eines Festkörpers durch Einstrahlung von Licht ändern, im engeren Sinne der Fotoeffekt. Beim äußeren lichtelektrischen Effekt (äußerer Fotoeffekt oder Hallwachs-Effekt) treten aus einem Metall mit der Austrittsarbeit WA Elektronen der kinetischen Energie aus, wenn Lichtquanten der Energie hv eingestrahlt werden (h Planck-Konstante, v Frequenz der Lichtwelle). Die Zahl der Elektronen ist der Lichtintensität proportional; ist dagegen nicht von der Intensität, sondern nur von der Frequenz des Lichtes abhängig und erreicht bei einer unteren Grenzfrequenz den Wert Null. Obige Lenard-Einstein-Gleichung wurde von P. Lenard empirisch aufgestellt und von A. Einstein auf der Grundlage der Lichtquanten gedeutet. Der äußere lichtelektrische Effekt wird in der Fotozelle ausgenutzt. Beim inneren lichtelektrischen Effekt (innerer Fotoeffekt oder Halbleiterfotoeffekt) werden Festkörperelektronen durch Lichtenergie aus dem Valenzband (siehe auch Bändermodell) ins Leitungsband beziehungsweise in Akzeptor Zustände oder aus Donator Zuständen ins Leitungsband gehoben, so dass frei bewegliche Ladungsträger (Elektronen oder Löcher) entstehen, die zur elektrische Leitfähigkeit beitragen (Fotoleitung); Anwendung in Fotowiderstand, -diode, -element, lichtelektrische Zelle Fotozelle.
Lichtempfindliche Stoffe: Substanzen, die durch Licht chemisch verändert werden, indem ein Teil des absorbierten Lichts fotochemische Reaktionen hervorruft. Lichtempfindliche Stoffe werden technisch genutzt, zum Beispiel Silbersalze in der Fotografie, Fotolacke in der Mikroelektronik und Diazoniumverbindungen in der Lichtpaustechnik. Vielfach ist die Lichtempfindlichkeit unerwünscht, zum Beispiel beim Ausbleichen von Textilfarbstoffen. Siehe auch Fotochemie.
Lichtfarbemesser: Gerät zum Bestimmen der Farbtemperatur der Beleuchtung bei Farbaufnahmen.
Lichtfischerei: Fischfang, bei dem die Fische durch starke Glühlampen oder Unterwasserscheinwerfer angelockt werden.
Lichtgeschwindigkeit: Ausbreitungsgeschwindigkeit elektromagnetische Wellen; im engeren Sinne im Vakuum. Die Vakuumlichtgeschwindigkeit beträgt c0 = 299792458 m/s und ist eine physikalische Konstante (der Zahlenwert wurde 1983 mit der neuen Definition des Meters exakt festgelegt). In einem Stoff mit der Brechzahl n beträgt die Phasengeschwindigkeit des Lichtes c = c0/n. Siehe auch Relativitätstheorie, Mitführungskoeffizient.
Lichtjahr, Zeichen ly, früher Lj: Sl-fremde, in der Astronomie gültige Längeneinheit, heute meist nur in populärwissenschaftlicher Literatur benutzt. 1 ly = 9,460 5 • 1012 km ist die Strecke, die das Licht in einem Jahr zurücklegt.
Lichtkante: schmale Volllinie zur Darstellung gerundeter Kanten bei Durchdringungen auf technischen Zeichnungen, die nur bis in die Nähe der Körperkanten gezogen wird.
Lichtkoagulation, Fotokoagulation: Augenheilkunde häufig angewendetes Behandlungsverfahren, bei dem energiereiches, intensives Licht im Augeninneren in einem Brennpunkt vereinigt wird und eine Koagulation des erkrankten Gewebes bewirkt; zum Beispiel bei Geschwülsten im Augeninneren oder bei drohender Netzhautablösung angewandt.
Lichtleiterkabel, Glasfaserkabel, Faseroptik, Fiberoptik: Anordnung von optischen Wellenleitern zur Übertragung von Trägersignalen im Lichtwellen- oder Infrarotbereich für die Zwecke der Nachrichten-, Daten- und Automatisierungstechnik. Ein Lichtleiterkabel besteht aus Lichtleiteradern, die um einen Zugentlastungskern verteilt und von Plastikfolien sowie einem äußeren Plastikkabelmantel umhüllt sind. Jede Lichtleiterader enthält in einem Kunststoffschlauch einen lose oder fest geführten Lichtleiter, der eine durch einen Lackfilmüberzug geschützte Glasfaser mit gestuftem oder parabolischem Verlauf des Brechungsindexes ist.
Lichtleiter-Übertragungssystem, optische Nachrichtenübertragung: System zur optischen Nachrichten-, Daten- oder Fernwirkübertragung, das aus einem Lichtleiterkabel sowie den optoelektronischen Wandlern (zum Beispiel Laser- oder Lumineszenzdiode auf der Sende- beziehungsweise Fotodiode auf der Empfangsseite) am Ein- und Ausgang der Übertragungsstrecke besteht.
Lichtmaschine: vom Kfz-Motor angetriebener Generator zur Erzeugung elektrische Energie für den Betrieb elektrischer Aggregate und die Ladung der Fahrzeugbatterie.
Lichtmessung: Messung der fotometrischen Grundgrößen Lichtstrom, Lichtstärke, Beleuchtungsstärke und Leuchtdichte.
Lichtorgel: elektronisches Gerät, das bei der elektroakustischen Musikwiedergabe je nach Lautstärke und Frequenzanteilen der Musik verschiedenfarbige Effektleuchten unterschiedlich hell aufleuchten lässt.
Lichtpause: durch Lichteinwirkung entstandene Vervielfältigung transparenter Kopiervorlagen auf sensibilisiertem Papier. Unterscheidung in
a) Diazotypie (zum Beispiel Ozalid-Lichtpause), bei der auf Papier aufgetragene lichtempfindliche organische Diazoverbindungen bei Einwirkung von UV-Strahlung zerfallen, während an den nicht bestrahlten Stellen bei der Entwicklung mittels Ammoniakdämpfen Azofarbstoffe gebildet werden;
b) Blaupause (Zyanotypie), bei der das Papier mit einer Eisen(III)-Verbindung unter anderem sensibilisiert wird und durch Lichteinwirkung eine blaue Komplexverbindung (Berliner Blau) entsteht;
c) Eisen-Silber-Verfahren (Sepia-Lichtpause), das ebenfalls auf der Lichtempfindlichkeit von Eisen(III)-Verbindungen beruht;
d) Anilindruck, bei dem mit Phosphorsäure und Dichromat lichtempfindlich gemachtes Papier mit Anilindämpfen entwickelt wird.
Lichtradar, Lidar: Kurzwort aus light detecting and ranging: Verfahren zur Ortung und Entfernungsmessung (Genauigkeiten bis 10“6) entfernter Objekte mit gebündelten Lichtstrahlen einer gut modulierbaren Lichtquelle (Leuchtdiode, Laser).
Lichtraumumgrenzung: senkrecht zur Gleisachse und Schienenoberkante gemessene äußere Umgrenzung eines an allen Gleisen vorzusehenden Raumes. In die Lichtraumumgrenzung dürfen keine baulichen Anlagen, feste oder bewegliche Gegenstände hineinragen, damit die Schienenfahrzeuge gefahrlos an Gebäuden, Signalen, Masten und so weiter vorbeifahren können.
Lichtschranke: Strahlenschranke für sichtbares Licht oder Infrarotstrahlung. zwischen einem Lichtsender und einem -empfänger verläuft ein gebündelter Lichtstrahl. Bei Unterbrechung des Lichtstrahles durch äußere Einwirkung wird im Lichtempfänger ein elektrisches Signal erzeugt.
Lichtschutzsalbe: Sonnenschutzsalbe, die UV-Licht absorbierende Stoffe, zum Beispiel Umbelliferon oder Heliopan, enthält.
Lichtsignal: 1. von Hand oder meist automatisch oder verkehrsabhängig durch Mikrorechner gesteuertes farbiges Lichtzeichen zur Verkehrsregelung an Straßenknoten. Die Farben des Lichtsignal haben nach StVO die Bedeutung: Grün = «Verkehrsrichtung freigegeben»; Grün-Gelb = «Verkehrsrichtung noch freigegeben, Wechsel auf Gelb steht bevor»; Gelb = «Achtung, anhalten»; Rot = «Halt»; Rot-Gelb «noch Halt, Wechsel auf Grün steht bevor».
2. Eisenbahnsignal.
Lichtsinnesorgane: diffus über die Oberfläche des Körpers verteilte oder mit verschiedenen Hilfseinrichtungen in Organen (im weiteren Sinne Augen) vereinigte Sinneszellen zur Wahrnehmung elektromagnetische Schwingungen bestimmter Wellenlängen. Die Vielfalt von Augentypen (Pigmentbecherozellen, Komplex-, Kamera-, Linsenauge) gestattet, vorwiegend in Abhängigkeit von der Ausbildung des Hilfsapparates, neben der einfachen Hell-Dunkel-Unterscheidung das Richtungs-, Bewegungs- und Bild- oder Fernsehen sowie die Unterscheidung von Farben; siehe auch Auge 1.
Lichtsprechgerät: Gerät zur drahtlosen Übermittlung von Ferngesprächen mittels gerichteter elektromagnetische Wellen (meist im Infrarotbereich) zwischen 2 Endstellen. Ein Lichtsprechgerät enthält einen Fernsprechapparat, Baugruppen zur Erzeugung der Wähl- und Rufzeichen, optoelektronische Sende- und Empfangseinrichtungen sowie die Sende- und Empfangsoptik. Übertragungsstrecken mit Lichtsprechgerät erfordern optische Sicht zwischen den Endstellen.
Lichtstärke:
1. Fotometrie: Größe, die die Helligkeit einer Lichtquelle ausdrückt, eine Basisgröße des SI. Zeichen SI-Einheit Candela (cd). Die analoge strahlungsphysikalische Größe ist die Strahlstärke, Zeichen /j, SI-Einheit W/sr.
2. Fototechnik: Objektiv.
Lichtstift: Zusatzgerät für Bildschirmgeräte in Füllhaltergröße mit Lichtempfänger, mit dem Daten auf dem Bildschirm markiert oder verändert werden können.
Lichtstreuung: Ablenkung des Lichtes an kleinen Teilchen. Bei der Rayleigh-Streuung sind die Teilchen viel kleiner als die Wellenlänge A des Lichtes. Die Intensität des Streulichts ist richtungsunabhängig und proportional A-4. Die stärkere Streuung des blauen Anteils des Sonnenlichts durch die Atmosphäre ist die Ursache dafür, dass der Himmel blau ist. Siehe auch Brillouin-Streuung, Mie-Streuung, Raman-Effekt, Tyndall-Effekt.
Lichtstrom: Produkt aus der Lichtstärke einer Strahlungsquelle und durchstrahltem Raumwinkel, Zeichen
Lichttechnik: technisches Wissenschaftsgebiet, das sich mit der Lichterzeugung, -anwendung und -messung (Fotometrie und Farbmessung) befasst.
Lichttonverfahren: filmtechnische Verfahren zur Aufzeichnung und Wiedergabe von Schallereignissen mit mechanischen-optischen und fotografischen Mitteln auf Kinofilm. Die zunächst auf Magnetband oder -film aufgezeichneten Schallereignisse werden mittels Lichttonkamera in fotografisch nutzbare Lichtschwankungen umgewandelt und auf Kinofilm aufgezeichnet. Die Tonspur befindet sich zwischen einer Perforationslochreihe und der Phasenbildreihe, vorwiegend in Zackenschrift (kammzackenähnlich), früher auch in Sprossenschrift (leitersprossenähnlich). Siehe auch Umspielung, Schallspeicherverfahren.
Lichtuhr: a) Uhr, die den lichtelektrischen Effekt einer Fotodiode für den Antrieb des Unruhmotors oder des Quarzschwingers ausnutzt;
b) Gerät, das durch Abbrennen einer Öl- beziehungsweise Wachsmenge den Zeitablauf erkennen lässt.
Lichtwelligkeit: zeitlich nicht konstante Abgabe des Lichtstromes bei Entladungslampen beim Betrieb an Wechselspannung. Lichtwelligkeit wird vom Auge nicht wahrgenommen, führt jedoch zu stroboskopischen Effekten und damit zu Sinnestäuschungen (Unfallgefahr) und Beeinträchtigung der Sehleistung. Die Lichtwelligkeit kann durch schaltungstechnische Maßnahmen reduziert beziehungsweise beseitigt werden.
Lichtwurflampe: Glühlampe mit speziellem Leuchtkörper, die Licht in eine bestimmte Richtung abstrahlt und hohen Lichtstrom sowie große Leuchtdichte bei allerdings geringer Lebensdauer aufweist; Hauptanwendungsgebiet ist die Projektion.
Lichtzeigerinstrument, Lichtmarkeninstrument - empfindliches elektrisches Messinstrument (meist ein Galvanometer), bei dem an Stelle eines Zeigers ein Lichtstrahl den Messwert auf der Skale in Form einer Marke anzeigt.