Der Begriff Licht bezieht sich in der Regel auf für das menschliche Auge sichtbares Licht mit Wellenlängen im Bereich von etwa 400-700 Nanometern (nm) zwischen dem Infrarot (mit längeren Wellenlängen) und dem Ultraviolett (mit kürzeren Wellenlängen).

Physik

Die Physik betrachtet „Licht“ als elektromagnetische Strahlung (EMS), wie auch Gammastrahlen, Röntgenstrahlen, Mikrowellen und Radiowellen, die sich alle als Wellen ausbreiten. Die primären Eigenschaften solcher Strahlen sind Intensität, Ausbreitungsrichtung, Frequenz- oder Wellenlängenspektrum und Polarisation.

Der winzige Ausschnitt aus dem Gesamtspektrum der elektromagnetischen Wellen, für den wir einen Empfangsapparat besitzen.

Spektrum der Elektromagnetischen Strahlung

Eine Lichtquelle wird physikalisch durch die Wellenlängen (oder Frequenz [Hz]) und die Stärke der von ihr ausgehenden Strahlen definiert. Die passende Maßeinheit für die Länge von Lichtwellen ist das nm = Nanometer = 10-9 m = 1 Milliardstel Meter. Wahrnehmbar sind Wellen ab 380 nm bis ca. 780 nm. Unterhalb 400nm und oberhalb 700nm ist ihre Wirkung auf das "Auge" aber so minimal, daß für die praktische Farbmessung nur der Bereich 400 - 700 nm relevant ist.


Im Vakuum breitet sich Licht mit der konstanten Lichtgeschwindigkeit von knapp 300.000 km/s aus. Trifft Licht auf Materie, so kann es gestreut, reflektiert, gebrochen oder absorbiert werden. Zudem ändert es abhängig vom Medium (Vakuum, Luft, Wasser, Glas, etc.) seine Geschwindigkeit.

Die duale wellen- und teilchenartige Natur des Lichts ist als Wellen-Teilchen-Dualität bekannt. Die Erforschung des Lichts, die so genannte Optik, ist ein wichtiges Forschungsgebiet der modernen Physik.

Wahrnemmung

Über das Auge & Gehirn wird Licht als Sinnesreiz wahrgenommen. Dabei wird die Intensität des Lichts als Helligkeit wahrgenommen, die spektrale Zusammensetzung als Farbe.

Ohne Licht können wir keine Farbe sehen. Erst durch Lichteinfall wird Farbe eines Objekts sichtbar, allerdings ist diese nicht nur vom den optischen Eigenschaften des Objekts, sondern auch von der spektralen Zusammensetzung (siehe auch: Metamerie des Umgebungslichts abhängig. Ein Apfel kann z.B. unter Glühbirnenlicht röter erscheinen als unter natürlichem Tageslicht. Diese ist eine von mehreren Variablen, die häufig zu Inkonsistenzen bei der Bewertung oder Kommunikation der Farbe einer Probe führt. Daher zunächst die Klärung (Definition) einiger wesentlicher Begriffe der Farbmetrik (siehe auch: Spektralphotometer).

Lichtquellen

Die wesentliche Lichtquelle auf der Erde ist die Sonne. Ihr Licht liefert die Energie, aus der Pflanzen Zucker herstellen, meist in Form von Stärke. Dieser Prozess der Photosynthese liefert praktisch die gesamte Energie, die von Lebewesen verbraucht wird.
Historisch gesehen war eine weitere wichtige Lichtquelle das Feuer, von alten Lagerfeuern bis hin zu modernen Kerosinlampen. Mit der Entwicklung von elektrischen Leuchten und Energiesystemen hat die elektrische Beleuchtung das Feuerlicht ersetzt.
Einige Tierarten erzeugen ihr eigenes Licht, ein Prozess namens Biolumineszenz. Zum Beispiel benutzen Glühwürmchen Licht, um Gefährten zu finden, und Vampirtintenfische benutzen es, um Fressfeinde zu verwirren.

Fluoreszenz

Fluoreszenz ist die Emission von Licht durch eine Substanz, die zuvor Licht oder andere elektromagnetische Strahlung absorbiert hat. Es ist eine Form der Lumineszenz. In den meisten Fällen hat das emittierte Licht eine längere Wellenlänge und damit eine geringere Energie als die absorbierte Strahlung.
Im Gegensatz zu phosphoreszierenden Materialien, die noch einige Zeit nach der Anregung Licht emittieren, erlöschen fluoreszierende Materialien wenn die Strahlungsquelle versiegt.


Temperaturstrahler

Als Temperaturstrahler (auch thermische Strahlung; Wärmestrahlung) gelten „Körper“, die bei Erhitzung Licht aussenden. Erhitzt man einen z. B. ein Stück Eisen, wird es bei etwa 550°C beginnen, rot zu glühen durch weitere Erhitzung glüht es gelb, dann weiß und schließlich blau. Temperaturstrahler senden stets ein kontinuierliches Spektrum elektromagnetischer Wellen aus, dessen Maximum sich mit steigender Temperatur zu kürzeren Wellenlängen hin. Neben der Sonne und Bogenlampen, ist die Glühbirne ein Beispiel: deren Glühwendel gibt nur etwa 5 Prozent Licht und 95 Prozent Wärme ab.

Schwarzer Körper

Ein Schwarzer Körper (auch: Schwarzer Strahler, planckscher Strahler) ist eine idealisierte thermische Strahlungsquelle. Die Idealisierung besteht darin, dass solch ein Körper alle auftreffende elektromagnetische Strahlung jeglicher Wellenlänge vollständig absorbiert, und Gleichzeitig sendet er Wärmestrahlung aus, deren Intensität und spektrale Verteilung nur von seiner Temperatur abhängen (und nicht von weiteren physikalischen Eigenschaften des Körpers).
Er wird als Vergleichskörper zur Beschreibung und Messung der Temperaturstrahlung von realen Körpern benutzt.

Nicht-Temperaturstrahler

Hier wird durch Anregung von Gasatomen Licht ausgesendet (physikalisch: Lumineszenz), die Temperatur verändert sich kaum. Gasentladungslampen (z.B. Neonröhre) zählen bspw. zu dieser Kategorie. Nicht-Temperaturstrahler verfügen über kein kontinuierliches Farbspektrum, sondern strahlen diskret an spezifischen Wellenlängen Licht aus.