von Chris Woodford. Zuletzt aktualisiert am: 27. April 2020.

Wenn Sie mitten in der Nacht aufwachen und nicht wissen, wo Sie sind, gibt es nichts Beruhigenderes als das leuchtende Zifferblatt einer Uhr. Sie brauchen kein Licht zu suchen: ein Blick auf Ihr Handgelenk genügt und Sie wissen genau, wie spät es ist. Solche Uhren leuchten den ganzen Tag – nur tagsüber nehmen wir ihren geisterhaften Glanz nicht wahr. Was lässt sie nachts leuchten, wenn alle anderen Lichtquellen längst erloschen sind?

Foto: Biolumineszenz (ein unheimliches blaues Leuchten, das von Meerestieren erzeugt wird) im Ostchinesischen Meer, beobachtet von der Seite eines Schiffes. Foto von Jordan Crouch mit freundlicher Genehmigung der US-Marine.

Was ist Lumineszenz?

Leuchtend bedeutet einfach, dass es Licht abgibt; die meisten Dinge in unserer Welt erzeugen Licht, weil sie Energie haben, die ursprünglich von der Sonne stammt, die das größte und leuchtendste Ding ist, das wir sehen können.

Streng genommen scheint der Mond zwar Licht abzugeben, aber er leuchtet nicht wirklich, weil er das Licht der Sonne einfach wie ein riesiger Spiegel aus Stein reflektiert. Leuchtend ist eigentlich ein ziemlich vager Begriff. Sogar eine Taschenlampenbirne leuchtet, denn sie wandelt Elektrizität (elektrische Energie) in Licht um und strahlt es uns entgegen. Aber Glühbirnen wie diese sind Glühbirnen und erzeugen Licht, indem sie Wärme erzeugen. Lumineszierende Dinge hingegen erzeugen Licht, wenn ihre Atome in einem Prozess angeregt werden, der wenig oder gar keine Wärme benötigt, um dies zu erreichen.

Foto: Leuchtend bedeutet nicht „leuchtet im Dunkeln“: Es bedeutet, dass ein Objekt Licht abgibt, das es selbst erzeugt. Streng genommen bedeutet das, dass die Sonne (oben) leuchtet, der Mond (unten) jedoch nicht.

Was ist der Unterschied zwischen Lumineszenz, Fluoreszenz und Phosphoreszenz?

Foto: Dieses „leuchtende“ Zifferblatt ist mit phosphoreszierender Farbe beschichtet, so dass es im Dunkeln leuchtet. Es ist erstaunlich schwer zu fotografieren (ohne zu schummeln!), weil es nur sehr wenig Licht abgibt.

Leuchtstoffe erzeugen sofort Licht, wenn die Atome in ihnen Energie absorbieren und „angeregt“ werden. Wenn die Atome in den Normalzustand zurückkehren, geben sie die Energie, die sie erregt hat, in nur einer Hunderttausendstelsekunde als winzige Lichtteilchen, so genannte Photonen, ab. Wenn man ein gestohlenes Fernsehgerät oder eine Kamera mit ultraviolettem (UV-)Licht bestrahlt, kann es sein, dass man die Adresse einer Person in unsichtbarer Tinte zurückbekommt. Die Tinte besteht aus fluoreszierenden Chemikalien, die Energie aus dem UV-Licht absorbieren, angeregt werden und dann die Energie in Form von Photonen des sichtbaren Lichts abgeben.Schalten Sie das UV-Licht aus und die Tinte verschwindet wieder. Mehr darüber, wie Atome Licht erzeugen, erfahren Sie in unserem Artikel über Licht.

Wenn wir von „leuchtenden“ Uhren und Farben sprechen, meinen wir eigentlich die Phosphoreszenz, die der Fluoreszenz sehr ähnlich ist: der Prozess, durch den Energiesparlampen Licht erzeugen.

Foto: Eine energiesparende Kompakt-Leuchtstofflampe (CFL). Die fluoreszierende Chemikalie ist eine Art kreideweiße Beschichtung auf der Innenseite der dünnen Glasröhren. Vielleicht ist Ihnen schon aufgefallen, dass solche Lampen auch nach dem Ausschalten noch ein wenig weiterleuchten? Wie bei leuchtenden Uhren sind die Phosphorchemikalien noch einige Zeit nach ihrer Anregung ausreichend angeregt, um Licht abzugeben.

Phosphoreszierende Materialien funktionieren ähnlich wie fluoreszierende, nur dass es eine Verzögerung zwischen der Energieaufnahme und der Lichtabgabe gibt. Manchmal hält die Phosphoreszenz einige Sekunden an, nachdem die stimulierende Energie entfernt wurde; manchmal – wie bei leuchtenden Uhren – hält sie stundenlang an. Sie haben sicher schon bemerkt, dass es eine Weile dauert, bis eine Leuchtzeituhr mit Energie „aufgeladen“ ist, bevor sie im Dunkeln leuchtet. Vielleicht ist Ihnen auch aufgefallen, dass eine Leuchtzeit in den frühen Morgenstunden am stärksten leuchtet. Wenn die Morgendämmerung einsetzt, hat sie in der Regel keine Energie mehr und leuchtet nicht mehr.Das ist nicht weiter verwunderlich. Eine Uhr kann kein Licht aus dem Nichts erzeugen, ohne eines der grundlegendsten Gesetze der Physik zu verletzen: die Erhaltung der Energie.