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Das Geheimnis des Lichts

Lichtstrahlen sind es, die den Londoner Augenarzt und Physiker Thomas Young Anfang des 19. Jahrhunderts nicht mehr los lassen. Jahrelang schon dreht sich seine Arbeit um das Geheimnis des Lichts.Seit der Antike widersprechen sich zwei große Theorien. Ist Licht nun eine Welle oder die Summe winziger Teilchen? Isaac Newton hat Licht als Teilchenstrom definiert. Doch Young wagt, ihm zu widersprechen. Für ihn hat Licht viel zu viele Eigenschaften einer klassischen Welle, wie Beugung und Brechung. Gerade diese alltäglichen physikalischen Effekte lassen sich mit Newtons Theorie nicht erklären.Young geht den schwierigen Weg und will Newtons Theorie des Lichts widerlegen. 1802 führen seine Überlegungen zu einem Versuchsaufbau, der als der "Doppelspaltversuch" Wissenschaftsgeschichte schreiben wird.Mit einem Spiegel leitet Young den Lichtstrahl, der durch einen schmalen Fensterspalt in sein Labor fällt, auf einen sehr einfachen Versuchsaufbau. Das Experiment kann nur mit Licht von möglichst einer Wellenlänge gelingen. Durch den Spalt im Fenster fällt gerade soviel Licht, dass es gleichmäßig genug für den Versuch ist. Eine 20mm schmale Karte teilt, den nur wenige Millimeter breiteren Strahl in zwei Lichtquellen auf, die sich überlagern. Und es entsteht ein Effekt, den Young sehr gut kennt. Ein Interferenzmuster, wie es nur Wellen erzeugen können. Die Wellen des Lichtstrahls treffen auf ein Hindernis. Ein Teil der Wellenfront wird am Fortgang gehindert, ein anderer Teil hindurch gelassen. Die Beugung entsteht dadurch, dass die Wellen um das Hindernis herum "gelenkt" werden. Dabei entstehen zwei neue Lichtquellen, deren Strahlen sich überlagern und ein typisches Wellenmuster ergeben.Dieser Effekt war Young bekannt, nur nicht im Zusammenhang mit Licht. Eine Entdeckung, die ihn in seinen Überlegungen bestätigt. Doch um diese Ergebnisse auch zu veröffentlichen braucht Young Courage. Denn sich als einfacher Augenarzt gegen den großen Isaac Newton zu stellen, ist mutig.Die neuen Regeln müssen also lauten: Licht könnte aus Teilchen bestehen, aber auf jeden Fall verhält sich Licht wie eine Welle. Der Welle-Teilchen-Dualismus ist formuliert. Licht ist also beides. Welle und Teilchen. Besser gesagt, Teilchen, die sich auf einer Welle durch den Raum bewegen.

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