Interferenzfarben auf einer CD. Bild: Redaktion SimplyScience.ch
Vielleicht liegen bei dir zuhause noch alte CDs oder DVDs herum. Halte sie einmal ins Licht und schau dir die Regenbogen-Effekte genauer an!
Weisses Licht setzt sich aus verschiedenen Wellenlängen zusammen, die für sich genommen jeweils einen anderen Farbeindruck erzeugen. Das führt zu dem bekannten Phänomen des Regenbogens. Diesen Effekt kannst du mit Licht, Wasser und geschickt positionierten Spiegeln selbst reproduzieren: Vier Arten, einen Regenbogen zu zaubern
Auch mit einer CD kannst du die verschiedenen Farben des Lichts sichtbar machen.
Wenn du eine Lampe geschickt über die CD hältst, kannst du fantastische farbige Formen an die Wand projizieren.
Oder setze mit einer Pipette ein paar Wassertropfen auf die CD. Ein tolles Fotomotiv vor dunklem Hintergrund!
Eine CD ist ein Datenspeicher. Darauf sind Informationen „eingebrannt“, und zwar in Form eines Musters aus feinsten Rillen, das in die silberne Oberfläche der CD geprägt ist. Beim Abspielen der CD wird dieses Muster von einem Laser abgetastet und wieder in Daten zurückübersetzt, die von einem Computer gelesen oder von einem CD-Player in Audiosignale umgewandelt werden können.
Das Muster aus Mikro-Rillen hat aber noch eine andere Eigenschaft: Es reflektiert weisses Licht so, dass sich einzelne Farben auslöschen oder verstärken. Dieses Phänomen nennt man Interferenz. Es führt dazu, dass eine Oberfläche aus verschiedenen Blickwinkeln in unterschiedlichen Farben erscheint. Auch in der Natur kommen solche Strukturfarben vor, zum Beispiel auf Vogelfedern, den Flügeln von Schmetterlingen oder den Panzern von Käfern. Diese Farben haben einen Perlglanz oder schillern im Licht, und sie sind besonders intensiv und leuchtstark: Strukturfarben – Die schillernde Farbenwelt des Tier- und Pflanzenreichs
Dort, wo sich Wellen überlagern, können sie sich gegenseitig verstärken oder auslöschen. Bild: Zhanna - stock.adobe.com
Was Interferenz ist, kann man sich am besten mit dem Bild von Wasserwellen vorstellen: In ein ruhiges Gewässer wirft man zwei Steinchen, die kleine Wellen auslösen. Die Wellen laufen aufeinander zu, und in dem Bereich, in dem sie sich überschneiden, passiert folgendes: Wenn beide Wellenberge gleichzeitig zusammentreffen, werden sie grösser und die Welle wird stärker. Wenn ein Wellenberg auf ein Wellental trifft, heben sie sich gegenseitig auf, die Welle wird also schwächer oder verschwindet.
Ölschlieren auf Wasser zeigen im schräg einfallenden Licht Interferenzfarben. Bild: AleksFil - stock.adobe.com
Etwas Ähnliches passiert, wenn Licht an einer Oberfläche mit mikroskopisch feinen, regelmässigen Rillen oder Plättchen reflektiert wird. Die ankommenden und zurückgeworfenen Lichtwellen überlagern sich, und dabei werden je nach ihrer Wellenlänge einzelne Farben verstärkt, andere jedoch ausgelöscht. Je nach Blickwinkel werden unterschiedliche Farben reflektiert; deshalb schillern die Strukturfarben auf solchen Oberflächen.
Diesen Effekt siehst du auch bei Seifenschaum und Seifenblasen oder wenn eine dünne Schicht Öl auf Wasser liegt: Licht wird an der Ober- und Unterseite der Ölschicht (oder der „Haut“ der Seifenblase) reflektiert, wobei sich die Lichtwellen überlagern. Dies nennt man Dünnschichtinterferenz.
