Das elektromagnetisches Spektrum und dessen Spektralbereiche

Die nach ihrer Wellenlänge oder Frequenz geordnete elektromagnetische Strahlung wird als elektromagnetisches Spektrum bezeichnet. Ursprünglich verstand man unter Spektrum nur das Farbband, das entsteht, wenn weißes Licht (z. B. Sonnenlicht) durch einen Spalt auf ein Prisma oder Gitter fällt und entsprechend seinen unterschiedlichen Wellenlängen verschieden stark abgelenkt wird. Das gesamte elektromagnetische Spektrum, das sich von der kurzwelligen kosmischen Strahlung bis zu den langwelligen Radiowellen erstreckt, umfasst mehr als 24 Dekaden, die zur Übersichtlichkeit in Spektralbereiche eingeteilt werden.

Unter optischer Spektroskopie versteht man nicht nur den für das menschliche Auge empfindlichen Spektralbereich zwischen $400$ und $700\text{nm}$ (sichtbares Licht genannt/visible), sondern auch den energetisch tiefer liegenden Infrarotbereich und den höher energetischen Bereich des Ultravioletten.

Alle Körper die in dem Bereich zwischen $400$ und $800\text{nm}$ absorbieren oder emittieren, sehen wir farbig.

Der Sinneseindruck weiß bedeutet, dass unser Auge alle Wellenlängen des sichtbaren Bereichs empfängt. Sehen wir einen Körper schwarz, so absorbiert er die elektromagnetische Strahlung mindestens im Bereich zwischen $400$ und $800\text{nm}$.

Ein Farbeindruck entsteht erst, wenn der betrachtete Körper bestimmte Wellenlängen absorbiert und nur den Rest aus dem Spektrum reflektiert oder durchlässt. Da jeder Wellenlänge eine Farbe zugeordnet ist, sieht unser Auge in diesem Fall nicht mehr weiss, sondern die Farbe des Restlichtes. Solche Farbpaare nennt man Komplementärfarben (z. B. Rot-Türkis, Blau-Gelb, Grün-Violett). Weißes Licht strahle bspw. auf einen Körper, der rotes Licht absorbiert, so erscheint der Farbeindruck des vom Körper reflektierten Lichtes für unser Auge türkis.