Lichtphänomene

Lichtphänomene sind Erscheinungen, die durch das Verhalten von Licht oder seine Wechselwirkung mit Materie entstehen. Sie umfassen Prozesse der Ausbreitung, der Absorption, Streuung, Polarisation und Emission sowie Effekte, die aus der Wellen- bzw. Teilchennatur des Lichts resultieren.

Zu den Grundphänomenen der Lichtausbreitung zählen Reflexion, Brechung, Dispersion und Beugung. Reflexion beschreibt die Umlenkung von Licht an Grenzflächen, Brechung die Änderung der Richtung beim Übergang zwischen Medien unterschiedlicher optischer Dichte. Dispersion führt durch verschiedene Geschwindigkeiten für unterschiedliche Wellenlängen zur Zerlegung eines Spektrums, Beugung beschreibt die Ausbreitung um Hindernisse oder durch Spalte.

Bei Wechselwirkungen mit Materie entstehen Absorption, Streuung (z. B. Rayleigh- und Mie-Streuung) und Polarisation. Interferenz- und Beugungserscheinungen ergeben sich aus der Überlagerung kohärenter Lichtwellen.

Lumineszenz umfasst Lichtemission bei Anregung durch chemische oder physikalische Prozesse, ohne unmittelbare Wärmequelle: Fluoreszenz, Phosphoreszenz, Chemilumineszenz und verwandte Effekte.

Atmosphärische und kosmische Lichtphänomene umfassen Regenbögen, Halo- und Koronaphänomene, Fata Morgana, Zodiakallicht und Polarlichter, die durch Streuung, Brechung, Temperaturgradienten oder magnetische Felder in der Atmosphäre bzw. im Weltraum entstehen.

Mess- und Beobachtungstechniken wie Spektroskopie, Fotometrie und Interferometrie dienen der Quantifizierung. Anwendungen finden Lichtphänomene in der Optik und Photonik, etwa in der Kameratechnik, Laser- und Faseroptik, der Spektroskopie, Beleuchtung und Solarenergie.