Infrarotes Licht ist warm. Infrarotstrahlung heißt daher auch Wärmestrahlung. Aber warum ist das so? Welche Mechanismen verbergen sich dahinter, dass Du Wärme verspürst, wenn infrarote Strahlung auf Deine Haut trifft? In diesem Artikel erläutern wir den Zusammenhang zwischen Infrarot und dem warmen Gefühl.
Kaltes und warmes Licht
Bevor wir uns dem Infrarotlicht widmen, machen wir noch kurz einen Abstecher zum sichtbaren Licht. Hier wird zwischen warmem und kaltem Licht unterschieden. Licht mit einem hohen Blauanteil gilt als kalt. Wir Menschen assoziieren solche Lichtfarben mit kühlem Wasser oder mit Polareis. Gelbes, oranges oder rotes Licht wird dagegen mit Blut, Feuer oder Glut assoziiert. Diese Farben stehen für Wärme. Diese Zuordnung ist zunächst einmal rein psychologisch. Denn paradoxerweise ist blaues wegen seiner kürzeren Wellenlänge energiereicher als rotes Licht, und mehr Energie sollte doch mehr Wärme bedeuten. Tut es aber nicht.
Warum viel Energie nicht gleichbedeutend mit Wärme ist
Sichtbares Licht steht für Farben. Wenn dieses Licht auf Gegenstände und Oberflächen trifft, wird ein Teil des Lichts reflektiert oder geht sogar durch ihn hindurch (dann ist er transparent). Ein weiterer Teil, und der ist für uns wichtig, wird von dem Gegenstand absorbiert. Bei der Absorption wird die Energie von Elektronen aufgenommen, die dabei einen höheren Energiezustand einnehmen. Ein Gegenstand, der rotes Licht absorbiert, erscheint für das menschliche Auge in der sogenannten Komplementärfarbe, also grün. Bekanntestes Beispiel dafür sind Pflanzenblätter. Gegenstände jedoch, die beispielsweise violettes Licht absorbieren, erscheinen dagegen gelb. Bei diesen Absorptionsprozessen werden aber nur Elektronen bewegt. Elektronen sind Teilchen, die nur eine sehr geringe Masse haben, so dass letztendlich keine Wärme erzeugt wird.
Infrarotes Licht ist warm, weil Bewegung ins Spiel kommt
Infrarotes Licht liegt im elektromagnetischen Spektrum direkt neben dem sichtbaren roten Licht, hat also eine größere Wellenlänge und ist folglich noch energieärmer. Aber infrarotes Licht wechselwirkt nicht mehr mit Elektronen, sondern versetzt ganze Moleküle in Schwingungen. Es wird Bewegung erzeugt, die gleichbedeutend mit Wärme ist. Wenn infrarotes Licht auf Deine Haut trifft, beispielsweise wenn Du am Strand ein Sonnenbad nimmst, spürst Du dieses Licht als Wärme.
Die Farbe von warmen Gegenständen
Jeder Gegenstand hat eine Eigenstrahlung, die er aussendet. Und diese Strahlung hängt von seiner Temperatur ab. Wenn der Gegenstand Zimmertemperatur hat, dann ist diese Eigenstrahlung nicht von uns Menschen zu erkennen. Die Strahlung liegt im Infrarot-Bereich und kann nur mit entsprechenden Infrarotkameras oder Nachtsichtgeräten für uns sichtbar gemacht werden. Wenn ein Gegenstand heißer wird, dann kommt es zu zwei Effekten: Die Gesamtintensität der abgegebenen Strahlung steigt und mit steigender Temperatur kommen kürzere Wellenlängen hinzu. Das ist der Grund, warum glühende Gegenstände heiß sind und für das menschliche Auge rot erscheinen. Es wäre auch möglich, dass Gegenstände weiß oder gar blau glühen, aber dann wären sie heißer als die Sonne.
Die Schwingung macht’s – darum ist Infrarot warm
Die Frage, warum Infrarot warm ist – oder besser gesagt, sich warm anfühlt – lässt sich also ganz einfach beantworten. Infrarote Strahlung bringt Moleküle zum Schwingen. Die entstehende Bewegungsenergie macht sich auf Deiner Haut als Wärme bemerkbar.