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Welt der Farben

Welt der Farben – physikalisch betrachtet

Physik am Samstag, 4.November 2006

Fakultät für Mathematik und Naturwissenschaft  Fachrichtung Physik  Didaktik der Physik

Gesche Pospiech

Welt der Farben

Die Erde ist blau wie eine Orange.Kein Irrtum – Worte lügen nicht.

Paul Eluard: “L'amour, la poésie”

Welt der Farben

Welt der Farben

Fragen zu Farben 

● Wie kommen Farben überhaupt zustande?         Was wissen wir “objektiv” über Farben?

● Wie werden Farben wahrgenommen?       Was kann man “subjektiv” erkennen?

Welt der Farben

Farberklärungen seit der Antike

● Aristoteles: “De Sensu”– Mischungen von Licht und Dunkelheit

● Lukrez: “De Rerum Natura”– Farbatome werden von Objekten ausgesandt

● Descartes:– unterschiedliche Rotationsgeschwindigkeiten der Partikel 

● Hooke: – zwei Primärfarben Rot und Blau, zwischen denen sich alle 

anderen Farben anordnen lassen. 

Wellentheorie versus Korpuskulartheorie

Welt der Farben

Newton versus Goethe

Objektive Untersuchung – Subjektive Wahrnehmung

”Grau, teurer Freund, ist alle Theorie,   und Grün des Lebens goldner Baum.”

Welt der Farben

Zwei Sichtweisen

Sir I. NewtonWerk: Opticks, 1704

J.W.v.GoetheWerk: Die Farbenlehre, 1810

Welt der Farben

Prismenversuch nach Newton

Welt der Farben

Akustisches und optisches Spektrum

Welt der Farben

 Farben in der Natur

Regenbogen, Farben dünner Schichten und Himmelsblau 

Welt der Farben

Newtons Zeichnung des Regenbogens

Welt der Farben

Erklärung der Farben am Regenbogen

Hauptregenbogen Nebenregenbogen

Welt der Farben

Hauptregenbogen         Nebenregenbogen

Welt der Farben

Schillernde Farben

Farben aus der Wellennatur des Lichts

Welt der Farben

Interferenzfarben● Newtonsche Ringe● Ölschicht auf Wasser● Seifenblasen● CD­Farben

Licht  Beobachter21 2'1'

Welt der Farben

Newtons Messungen

d=1

89000Zoll=285 nmDicke der Luftschicht 

am ersten dunklen Ring:

d

=2⋅d=570 nmzugehörige Wellenlänge:

Welt der Farben

Prinzip der InterferenzfarbenAuslöschungVerstärkung

Welt der Farben

Polarisation des Lichts

Welt der Farben

Farbwahrnehmung – Theorien zum Sehen

Wie sieht der Mensch Farben?  

Welt der Farben

Farbtheorien

● 3­Farbentheorie (Young­Helmholtz)● 3 Farben reichen aus, um 

alle anderen Farben zu mischen

● Vermutung: Farbeindruck im Auge entsteht durch 3 verschiedene Farbrezeptoren

● Gegenfarbentheorie(Hering)● vier Grundfarben: rot, 

gelb, grün und blau● Vermutung: In der Retina 

gibt es: Schwarz­Weiß­Substanz,Blau­Gelb­Substanz undRot­Grün­Substanz

Beide beschreiben unterschiedliche Aspekte der Farbwahrnehmung

Welt der Farben

Farbensehen im Auge

Welt der Farben

Farbverarbeitung im Auge

Welt der Farben

UV ­ Sehen

Welt der Farben

“Blüten” unter weißem Licht

Welt der Farben

... und unter UV­Licht

Welt der Farben

Farbmischung

Additive MischungRGB­System

Subtraktive MischungCMY­System

Welt der Farben

CIE ­ Normfarbsohle

Welt der Farben

Absorption und Körperfarbe

Absorptionsspektrumvon grüner Tinte

Welt der Farben

Absorptionsspektrumvon Kaliumpermanganat

Welt der Farben

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Welt der Farben

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Welt der Farben

Seifenblasen

HSV­Farbmodell

H : FarbtonS : SättigungV : Helligkeit