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Forum: Offtopic Verständnisfrage zum Licht


Autor: daniel (Gast)
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Hi @all,

nochmals ich heute :)

Wenn ein Gegenstand für das Auge rot erscheint, dann
heisst es, dass es vom auf ihn fallenden Spektrum,
alles bis auf rot absorbiert. Im täglichen Leben
werden die Gegenstände mit weissem Licht beleuchtet,
der bekanntlich von blau-grün-rot alles enthält.

Aber was wenn ich mich in eine dunkle Zimmerecke begebe
und mit dem roten Laserpointer auf grünes Blatt
einer Pflanze zeigen würde?
Würde ich nichts sehen?

Was mich noch wundert .. warum sind die Pfanzen nicht rot
oder gar schwarz. Sie könnten damit doch viel mehr an
der Energie ausbeuten .. und dafür etwas an den Blättern einsparen.

grüsse, daniel

Autor: Nils (Gast)
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Hallo Daniel,

> Aber was wenn ich mich in eine dunkle Zimmerecke begebe
> und mit dem roten Laserpointer auf grünes Blatt
> einer Pflanze zeigen würde?
> Würde ich nichts sehen?
Das rote Licht des Laser-Pointers auf der Pflanze erscheint schwächer, 
als das rote Licht des Laser-Pointers auf einer weißen Wand.
Das Refelexions-Spektrum ist keine Sprungfunktion - es hat einen 
stetigen Verlauf.

> Was mich noch wundert .. warum sind die Pfanzen nicht rot
> oder gar schwarz. Sie könnten damit doch viel mehr an
> der Energie ausbeuten .. und dafür etwas an den Blättern einsparen.
Weil die Energie für die Photosynthese aus einer Reaktion kommt, die 
durch den Photoeffekt 'geliefert' wird:
Ab einer bestimmten Grenzfrequenz (in diesem Fall Energie = Plancksches 
Wirkungsquanrum x Frequenz von grünem Licht) findet die chemische 
Umwandlung statt. Das Licht bewirkt hier eine Reduktion von CO2 zur 
Bildung von ATP. Ein mehr an Frequenz steigert die Effizienz des 
Prozesses nicht.
Ein mehr an Intensität von grünem Licht steigert die Ausbeute.
(Warum hat die Natur 'grün gewählt'? Darüber kann man nur mutmaßen:
Grün liegt in der Mitte - Rot wird bei Nebel geschwächt - UV hat die 
höchste Energie, wird aber durch die Atmosphäre absorbiert. Vielleicht 
hat die Natur es sich so überlegt...)

Noch etwas:
> Wenn ein Gegenstand für das Auge rot erscheint, dann
> heisst es, dass es vom auf ihn fallenden Spektrum,
> alles bis auf rot absorbiert.
Ja, meistens. Aber genauer gesprochen ist, was Du siehst:
Reflexion + Absorbtion + Emission

Gruß,
Nils

Autor: Nils (Gast)
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Und hier die Korrektur - Entschuldigung für den Schnellschuß:
Die Pflanzen erscheinen grün - also wird im Wesentlichen Rot und Blau 
absorbiert, um den chemischen Prozess in Gang zu bringen.
Die Natur hat sich also für den Weg der effizienten Nutzung der 
Molekülspektren entschieden.

Die Aussage zum Photoeffekt bleibt davon unberührt.
Sorry für den Schnellschuß.

Nils

Autor: Jonny Obivan (-geo-)
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Übrigens: Es ist auch kein Zufall, dass unser Auge den "grünen" 
Wellenlängenbereich am besten detektiert (Stichwort: Grüner 
Laserpointer).

Wenn man sich die durchschnittliche Leistungsdichte über der Wellenlänge 
anschaut (Auf der Erde) , wird auf verblüffende Weise die Wirksamkeit 
der Evolution deutlich.

Autor: *.* (Gast)
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Wir Säuger haben uns halt schon immer gerne im Wald rumgetrieben...

Autor: Nils (Gast)
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Genau. Deshalb gab es auch in einem Schaltungsheft der Elektor aus den 
späten 1970ern die Bauanleitung für den 'Zukunftssicheren Grünsucher' 
(Zwei LDRs, eine mit Grünfilter, die zu einem Differenzverstärker 
führen).

Nils

Autor: I_ H. (i_h)
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Da wir grad beim Thema Evolution sind - es gibt übrigens auch Tiere mit 
4 Rezeptoren, rot, grün, blau und uv. Der Vorläufer vom Menschen hatte 
auch mal 4, der blaue ist dann aber irgendwann weggefallen, und der uv 
hat sich etwas Richtung blau verschoben.

Aus den Infos hier im Thread kannst du dir auch ableiten, was für einen 
Sinn ein Farbwiedergabeindex bei Leuchtmitteln hat. Die 2banden 
Leuchtstoffröhren von einigen Jahrzehnten hatten nur wenige starke 
Linien im Spektrum.
Das war zwar genug um das Licht als gelb/weiß wahrzunehmen, aber wenn 
nun eine Pflanze oder sonstwas gerade diese Linien absorbiert bzw. 
weniger reflektiert hat, sah es ziemlich leblos aus.
Besonders gut gelingt der Effekt mit CCFLs, rot+grün+blau gibt zwar 
weiß, aber mindestens die hälfte aller Objekte hat keine Farbe.
Die Röhren heute haben 3 bis 5 Leuchtstoffe, und haben dadurch eine sehr 
gute Farbwiedergabe.

Pflanzen benutzen übrigens auch rötliches Licht. Desswegen sind 
Natrium-Hochdrucklampen auch oft in Gewächshäusern anzufinden, obwohl 
die ziemlich gelb leuchten.

Autor: daniel (Gast)
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danke für die antworten!

leider besitze ich keinen Laserpointer um es auszuprobieren
vielleicht könnte jemand mal testen und berichten.
Aber die Simulationssoftware in meinem Kopf sagt mir, dass
ich was sehen würde. Es wäre eine zu ideale Vorstellung ein schwarzes 
Plastik
anzuleuchten und dabei keinen Punkt zu sehen.
Vielleicht hat das Material bzw seine Oberfläche eine Art
Sättigung(Watt/m^2?), ab der einfach die Reflexion stark zunimmt.

Mir ist noch ein Grund eingefallen, warum die Blätter nicht schwarz 
sind.
Vielleicht darf die Fläche der Blätter nicht reduziert werden,
immerhin ist das die Kontaktfläche zur Umgebung .. eine Parkfläche
für die CO2 Moleküle sozusagen.
Das ganze Leben ist ein Optimierungsproblem in mehreren Variablen :)
Das blau streut und könnte aus allen Richtungen empfangen werden
und rot/infrarot kann auch von allen Seiten durch erhitze Umgebung
empfangen werden. Das sind aber Spekulationen.

Interessanterweise ist CO2 auch gut im Wasser lösbar, sodass
es auch unter Wasser Pflanzen leben können.
Ist Plankton nicht dunkler?

grüsse, daniel

Autor: mr.chip (Gast)
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> Vielleicht hat das Material bzw seine Oberfläche eine Art
> Sättigung(Watt/m^2?), ab der einfach die Reflexion stark zunimmt.

Nein, sowas gibt es definitiv nicht.

Autor: I_ H. (i_h)
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Extra für dich hab ich mal die grünen CCFLs rausgekramt. So schaut es 
nur mit CCFL Beleuchtung aus.

Autor: I_ H. (i_h)
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Und so mit zusätzlichem Licht.

Autor: I_ H. (i_h)
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Das ist das Spektrum der grünen CCFL, wie man sieht ist das sehr rein, 
also es ist wirklich fast nur grün vorhanden.

Autor: Matthias Lipinsky (lippy)
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>Ein mehr an Intensität von grünem Licht steigert die Ausbeute.
>(Warum hat die Natur 'grün gewählt'? Darüber kann man nur mutmaßen:

Das Maximum der Sonnenstrahlung (Schwarzer Strahler bei dieser 
Temperatur) liegt zufällig exakt auf dieser Wellenlänge, die:
- die Pflanzen zur Photosynthese verwenden,
- wir am Besten wahrnehmen.

Autor: Johann L. (gjlayde) Benutzerseite
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I_ H. wrote:
> Da wir grad beim Thema Evolution sind - es gibt übrigens auch Tiere mit
> 4 Rezeptoren, rot, grün, blau und uv. Der Vorläufer vom Menschen hatte
> auch mal 4, der blaue ist dann aber irgendwann weggefallen, und der uv
> hat sich etwas Richtung blau verschoben.
>

http://de.wikipedia.org/wiki/Tetrachromat
http://de.wikipedia.org/wiki/Pentachromat

Einige Tiere können auch lineare Polarisation erkennen und sogar 
zirkulare Polarisation, wie Fangschreckenkrebse.

http://www.fangschreckenkrebse.de/wissenswertes/au...

Autor: *.* (Gast)
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Man sieht oben sehr schön das rote Zangen auch grünes Lickt reflektieren 
können.

Autor: soso (Gast)
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Die Frage warum Pflazen grün sind ist bis heute nicht abschließend 
geklärt. Nicht alle sind es, zB Blutbuchen, aber die allerwenigsten 
können grünes Licht nutzen obwohl es sehr stark vorhanden ist. Es könnte 
sein, dass die beiden Photosysteme ein bestimmtes Verhältnis an Energie 
brauchen und es nichts bringt in eines die Grünenergie zu stecken. 
Vollkommen klar ist es aber nicht und ich habe mehrere 
Pflanzenphysiologieprofessoren gefragt und bisher hatte keiner eine 
wirklich gute Antwort. Die häufigste Antwort warum Pflanzen grün sind 
ist, weil sie grünes Licht nicht absorbieren. :-(( So stehts auch im 
Buch...

Autor: I_ H. (i_h)
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Da gibt's mehr zur Farbe zu lesen: 
http://de.wikipedia.org/wiki/Chlorophyll

Die Absorptionslinien von den ganzen Stoffen die es gibt kann man sich 
nicht aussuchen, sondern die werden durch den physikalischen Aufbau 
vorgegeben.

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