Unsichtbares Licht: das Spektrum

Du drückst auf die Fernbedienung, und der Fernseher gehorcht, obwohl du nichts blitzen siehst. Dein Radio empfängt Musik durch Wände hindurch. Und im Sommer bekommst du einen Sonnenbrand, ohne dass dich sichtbares Licht verbrennt. Hinter all dem steckt dieselbe Sache wie hinter dem Licht einer Lampe: elektromagnetische Wellen. Sichtbares Licht ist nur eine von vielen Sorten, und die meisten davon sind für deine Augen unsichtbar.

Vom Radio bis Gamma

Alle diese Wellen bilden zusammen das elektromagnetische Spektrum. Sortiert wird es nach der Wellenlänge, also dem Abstand von einem Wellenberg zum nächsten. Am langwelligen Ende stehen Radiowellen, ihre Wellenlänge reicht von Metern bis zu Kilometern. Dann kommen Mikrowellen, dann Infrarot, dann das sichtbare Licht, dann Ultraviolett (UV), dann Röntgenstrahlung und am kurzwelligen Ende Gammastrahlung mit Wellenlängen kleiner als ein Atom. Dabei gilt eine einfache Regel: Je kürzer die Wellenlänge, desto mehr Energie trägt die Strahlung. Radiowellen sind harmlos, Gammastrahlung ist gefährlich.

Sichtbares Licht: ein winziges Fenster

Deine Augen sehen nur Wellenlängen zwischen ungefähr $400$ und $700$ Nanometern, von Violett bis Rot. Ein Nanometer ist ein Millionstel Millimeter. Gemessen am gesamten Spektrum ist das ein winziger Spalt, ungefähr so, als könntest du von einer riesigen Klaviertastatur nur eine einzige Taste hören. Alles andere ist trotzdem da: Es durchquert gerade jetzt den Raum um dich herum, vom WLAN-Signal bis zur Wärmestrahlung deines eigenen Körpers.

Die unsichtbaren Nachbarn des Lichts begegnen dir ständig. Infrarot schließt direkt an Rot an, mit etwas längerer Wellenlänge: Es ist die Wärmestrahlung, die du von einer Heizung oder einem Lagerfeuer auf der Haut spürst, und Wärmebildkameras machen sie sichtbar. Auch die Fernbedienung sendet Infrarotblitze. Noch langwelliger sind die Mikrowellen: Im Mikrowellenherd bringen sie die Wassermoleküle im Essen zum Zappeln, und dieses Zappeln ist die Wärme, die dein Essen heiß macht. Ultraviolett schließt auf der anderen Seite an Violett an, mit kürzerer Wellenlänge: Es steckt im Sonnenlicht, sorgt für Sonnenbrand und lässt manche Stoffe im Schwarzlicht leuchten. Sonnencreme ist nichts anderes als ein UV-Filter für deine Haut. Noch kurzwelliger ist die Röntgenstrahlung, sie durchdringt weiches Gewebe und zeigt beim Arzt deine Knochen.