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13.02.2008

Kreis aus sieben Farben

Isaak Newton bog das farbige Spektrum aus einem Prisma zu einem kreisförmigen Farbsystem

Mit einem Prisma fing alles an: Als der Naturwissenschaftler Isaak Newton im Jahr 1671 Sonnenlicht durch ein solches Dreieck aus Glas fallen ließ, begann er zu begreifen, dass weißes Licht keineswegs so rein ist, wie viele Menschen bisher glaubten. Das weiße Licht spaltete sich in mehrere Farben auf und muss daher aus einer Mischung mehrerer Farben bestehen, schloss Newton. Diese Erkenntnis bildete später eine Grundlage seines Farbsystems: dem aus sieben Farben bestehenden Newtonschen Farbkreis, der weder Weiß noch Schwarz kennt.

Newtons Farbkreis besteht aus sieben Farben und lehnt sich damit an die sieben Töne der dorischen Tonleiter an.
Newtons Farbkreis besteht aus sieben Farben und lehnt sich damit an die sieben Töne der dorischen Tonleiter an.

Isaak Newton war keineswegs der erste, der mit Licht in einem Prisma experimentiert hatte. Bereits 1648 hatte der böhmische Physiker Johannes Marcus Marci Sonnenlicht durch ein Prisma gelenkt und die Aufspaltung in die Spektralfarben vom Rot über Orange, Gelb, Grün und Blau bis hin zum Violett beobachtet. Marci hatte auch bemerkt, dass sich dieses farbige Licht nicht weiter zerlegen ließ – eine Tatsache, die auch Newton in Experimenten nachweisen konnte: Der Physiker, der vor der in London drohenden Pest auf den ländlich gelegenen elterlichen Hof geflüchtet war, baute hinter dem ersten Prisma ein zweites auf und erkannte, dass das Licht dadurch zwar ebenfalls abgelenkt, jedoch nicht mehr aufgespaltet wurde.

Farben bestehen daher nicht aus verändertem weißen Licht, schloss Newton, sondern sie lassen umgekehrt weißes Licht entstehen, wenn sie gemischt werden. Damit widerlegte er den bis dahin von vielen Naturforschern gepflegten Glauben, nachdem der Ursprung aller Farben weißes, reines Licht sei, das durch Beimengungen von Dunkelheit getrübt wird. Seine "neue Theorie des Lichts und der Farben" stellte er 1672 in einem Aufsatz der Royal Society in London vor.

Die Aufspaltung des weißen Lichts in seine spektralen Bestandteile kommt durch die je nach Farbe unterschiedliche Ablenkung an den Flächen des Prismas zustande – das erkannte auch Newton. Doch warum war die Ablenkung von blauem Licht größer als die von rotem? Diese Frage versuchte der Physiker in seinem 1704 erschienenen Werk "Opticks" zu beantworten. Darin machte sich Newton Gedanken zur grundlegenden Natur des Lichts und kam zu dem Schluss, dass es aus winzigen Teilchen besteht, so genannten Korpuskeln. Doch richtig erklärt werden konnte die Aufspaltung des Lichts erste viele Jahre später über den Zusammenhang zwischen Wellenlänge und Ausbreitungsgeschwindigkeit des Lichts in einem Medium.

Bis heute von Bedeutung ist jedoch der ebenfalls in "Opticks" dargestellte Newtonsche Farbkreis, der auf im Grunde eher unphysikalischen Annahmen beruht: Das auf einer Geraden liegende, mithilfe des Prismas erzeugte Farbspektrum bog Newton zu einem Kreis, bei dem Violett und Rot nebeneinanderliegen. Diese beiden Farben werden nur in der menschlichen Wahrnehmung als verwandt empfunden – physikalisch sind sie so weit voneinander entfernt wie kein anderes Farbpaar im Spektrum des sichtbaren Lichts.

Die zweite aus der Wahrnehmung heraus entstandene Charakteristik des Farbkreises ist die Zahl der enthaltenen Farben. Newton war von der Analogie von hörbaren Tönen und Farben überzeugt und wählte daher aus dem Spektrum des sichtbaren Lichts entsprechend den sieben Tönen der dorischen Tonleiter genau sieben Farben aus: Purpur, Indigo, Blau, Grün, Gelb, Gelbrot, Rot. Besonderheit des Newtonschen Farbkreises ist das völlige Fehlen von Weiß und Schwarz. Diese Tatsache trägt Newtons Erkenntnis Rechnung, nach der Weiß nichts anderes ist als eine Mischung aller Spektralfarben und Schwarz die Abwesenheit jeglichen Lichts.

Zu den heftigsten Kritikern dieser Sichtweise gehörte später Johann Wolfgang von Goethe, der in seiner Farbenlehre einen ganz anderen Zugang zur Natur der Farbe suchte. Goethe ging in seinem Ansatz vom Menschen aus, in dessen Anschauung Weiß die einfache, natürliche Form des Lichts ist, da es ohne Aufwand verfügbar ist. Aus dem Weiß entsteht durch Abschwächung Gelb, ebenso wie aus dem Schwarz das Blau hervorgeht. Gelb und Blau bilden bei Goethe die Urpolarität der Farben, aus der alle anderen Farben entstehen. (ud)