Techniklexikon

Farbe

allgemeine Bezeichnung für farbige Anstrichstoffe, die aus Filmbildnern, Zusatzmitteln, Lösungsmitteln, Pigmenten und Extendem bestehen. FestkörperphysikTeilchenphysikOptik, 1) Optik: durch Licht ausgelöste Empfindung eines Betrachters, die z.B. durch die abstrakten Begriffe Blau, Rot oder Gelb beschrieben wird (Farbempfindung, Farbwahrnehmung). Diese bunten Farben unterscheidet man von den unbunten Schwarz, Weiss und ihren Mischungen (Farbmischung). Jede Farbe ist der Strahlung aus einem bestimmten Abschnitt des sichtbaren elektromagnetischen Spektrums zugeordnet. Ist der Spektralbereich besonders eng (monochromatisch), spricht man auch von Spektralfarben.

2) Teilchenphysik: Color, Bezeichnung für die Farbladung bzw. die mit ihr verbundene ladungsartige Quantenzahl.

3) Festkörperphysik: Farbe von Kristallen, durch die Absorptionseigenschaften kristalliner Festkörper hervorgerufenen Farberscheinungen. Die Farbe der Kristalle entspricht der Farbe des Lichts, das nicht absorbiert, d.h. durchgelassen wird, sie ist also zur Farbe des absorbierten Lichts komplementär.

Farblose Kristalle haben somit im sichtbaren Wellenlängenbereich (380-740 nm bzw. 1,7-3,3 eV) keine starken Elektronen- oder Schwingungsübergänge; aus diesem Grund ist ein reiner Diamant farblos. Die Energielücke (Bandlücke) E_g hat in Diamant den Wert 5,33 eV, dies entspricht 232 nm, d.h. im UV-Bereich. Dagegen ist Cadmiumsulfit gelb-orange: E_g = 2,42 eV (512 nm, blau-grün).Silicium ist metallisch glänzend. Seine Bandlücke liegt mit 1,14 eV (1088 nm) im Infraroten und damit energetisch gesehen unterhalb des sichtbaren Spektralbereichs. Folglich verursachen alle Wellenlängen des sichtbaren Lichts elektronische Übergänge vom Valenzband in das Leitungsband. Dem charakteristischen Glanz von Metallen liegen ähnliche Vorgänge zugrunde. Allerdings sind hier freie Ladungsträger für die Absorption verantwortlich (Eindringtiefe elektromagnetischer Wellen). Rubin schliesslich ist ein dunkelroter Edelstein, Saphir ein blauer. Beide sind mit Cr³⁺ bzw. Ti³⁺ verunreinigte Kristalle von Al₂O₃, das im reinen Zustand farblos ist. Auch andere im reinen Zustand farblose Kristalle, wie beispielsweise Diamant, können durch Erzeugen von Fehlstellen (Beschuss mit energiereichen Teilchen, Gammastrahlen oder ultraviolettem Licht, Fehlordnung) gefärbt werden.