Was sind Lichtquellen?

Lichtquellen: Mehr als nur Sonne und Glühbirne

Lichtquellen – der Begriff scheint simpel, doch die Vielfalt an Möglichkeiten, wie Licht erzeugt und ausgesandt wird, ist erstaunlich. Wir sehen die Welt, weil Licht auf Objekte trifft und in unser Auge reflektiert wird. Doch woher kommt dieses Licht überhaupt? Die Antwort ist komplexer als ein einfaches “von der Sonne”.

Man unterscheidet grundsätzlich zwischen primären und sekundären Lichtquellen.

Primäre Lichtquellen (auch selbstleuchtende Körper): Diese erzeugen Licht selbst, indem sie Energie in elektromagnetische Strahlung umwandeln, einen Teil davon im sichtbaren Bereich des elektromagnetischen Spektrums. Hierbei sind diverse Mechanismen am Werk:

• Thermolumineszenz: Erhitzung eines Materials bis zur Weißglut. Klassisches Beispiel ist die Glühlampe, bei der ein elektrischer Strom einen Wolfram-Filament aufheizt. Ähnlich funktionieren auch Kerzenflammen, bei denen die Verbrennung von Wachs die Energie liefert.
• Elektrolumineszenz: Emission von Licht durch die Rekombination von Elektronen und Löchern in einem Halbleiter. Dies ist das Prinzip von LEDs (Leuchtdioden) und OLEDs (organische Leuchtdioden), die aufgrund ihrer Energieeffizienz und Langlebigkeit immer wichtiger werden.
• Chemolumineszenz: Licht wird durch chemische Reaktionen erzeugt. Glühwürmchen sind ein beeindruckendes Beispiel dafür, ebenso wie Leuchtstäbchen, die ihre Energie aus einer kontrollierten chemischen Reaktion beziehen.
• Biolumineszenz: Eine spezielle Form der Chemolumineszenz, die in lebenden Organismen vorkommt. Neben Glühwürmchen leuchten auch viele Tiefseebewohner auf diese Weise.
• Kernfusion: Die Sonne und andere Sterne erzeugen Licht durch Kernfusion, bei der Wasserstoffkerne zu Helium verschmelzen und dabei enorme Energiemengen freisetzen. Ein kleiner Teil dieser Energie ist sichtbares Licht.
• Gasentladung: Durch das Anlegen einer hohen Spannung an ein Gas wird dieses ionisiert und emittiert Licht. Neonröhren und Energiesparlampen funktionieren nach diesem Prinzip.

Sekundäre Lichtquellen (auch nicht-selbstleuchtende Körper): Diese strahlen kein eigenes Licht aus, sondern reflektieren das Licht einer primären Lichtquelle. Jeder Gegenstand, den wir sehen, ist im Grunde eine sekundäre Lichtquelle, da er das Licht der Sonne oder einer künstlichen Lichtquelle reflektiert. Die Farbe des Objekts hängt dabei von der Wellenlänge des reflektierten Lichts ab. Ein roter Apfel erscheint rot, weil er hauptsächlich rotes Licht reflektiert und andere Wellenlängen absorbiert.

Die Unterscheidung zwischen primären und sekundären Lichtquellen ist fundamental für das Verständnis von Beleuchtung und optischen Phänomenen. Die stetige Entwicklung neuer Technologien führt zu immer innovativeren Lichtquellen, die effizienter, langlebiger und umweltfreundlicher sind und unser Leben in vielerlei Hinsicht beeinflussen. Von der Straßenbeleuchtung bis hin zur medizinischen Diagnostik – Lichtquellen sind unerlässlich für unsere moderne Gesellschaft.