Physikalische Grundlagen Optische Strahlung


Physikalische Grundlagen Optische Strahlung: Grundlagen, Wellenlängen und biologische Wirkung

 

Was ist optische Strahlung?

Unter optischer Strahlung versteht man elektromagnetische Strahlung im Wellenlängenbereich von 100 nm bis 1 mm. Sie umfasst das für den Menschen unsichtbare Ultraviolett (UV), das sichtbare Licht (VIS) und die Infrarotstrahlung (IR).

Diese Strahlung kann sowohl aus natürlichen Quellen (Sonne) stammen als auch künstlich erzeugt werden (z.B. Laser, IPL oder LED-Therapie).

Das elektromagnetische Spektrum der optischen Strahlung und seine biologischen Wirkmechanismen

 

Die drei Hauptbereiche der optischen Strahlung

 

1. Ultraviolettstrahlung (UV-Licht)

Die UV-Strahlung ist der energiereichste Teil des optischen Spektrums und für das menschliche Auge unsichtbar.

  • Wellenlänge: 100 nm – 400 nm
  • Klassifizierung: Unterteilt in UV-A, UV-B und UV-C.
  • Biologische Wirkung: 
    • Hauptverantwortlich für die Hautpigmentierung
    • Fördert die vorzeitige Hautalterung (Photoaging)
    • Gilt als nachgewiesen krebserregend

 

2. Sichtbares Licht (VIS)

Das sichtbare Licht (Visible Light) ist der Bereich, den das menschliche Auge wahrnehmen kann. In der Ästhetik wird dieser Bereich gezielt zur Behandlung von Hautveränderungen genutzt.

  • Wellenlänge: 380 nm – 780 nm
  • Zielchromophore: Wird besonders stark von Hämoglobin (Blutfarbstoff) und Melanin absorbiert.
  • Effekt: Kann je nach Anwendung hautverjüngend wirken.

 

3. Infrarotstrahlung (IR / Wärmestrahlung)

Infrarot schließt sich mit größeren Wellenlängen an das sichtbare Licht an. Es ist für uns unsichtbar, aber als Wärme spürbar.

  • Wellenlänge: 780 nm – 1 mm
  • Unterteilung: IR-A, IR-B und IR-C.
  • Zielchromophore: Die Energie wird vor allem von Wasser und Melanin im Gewebe absorbiert.
  • Anwendung: Wird häufig für hautverjüngende Prozesse und Tiefenwärme eingesetzt.

 

Eindringtiefe optischer Strahlung in die Haut

Abbildung: Zusammenhang zwischen Wellenlänge und Eindringtiefe in die verschiedenen Hautschichten (Epidermis, Dermis, Subcutis).

 

Wichtige Fachbegriffe einfach erklärt: 

Was ist die Wellenlänge?

Die Wellenlänge definiert den physikalischen Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Schwingungsmaxima einer periodischen Wellenbewegung. In der Optik wird sie vorzugsweise in Nanometern (nm) gemessen. Sie entscheidet darüber, wie tief die Strahlung in die Haut eindringt.

 

Absorption und Zielchromophore

Damit optische Strahlung eine Wirkung entfalten kann, muss sie vom Gewebe aufgenommen werden. Stoffe, die Licht absorbieren, nennt man Chromophore. Die wichtigsten in der menschlichen Haut sind:

  1. Melanin (Pigment)
  2. Hämoglobin (Blut)
  3. Wasser (Zellflüssigkeit)

 

Die goldene Regel der Wellenlänge

In der apparativen Kosmetik gilt ein einfaches physikalisches Prinzip:

Je länger die Wellenlänge, desto tiefer dringt die Strahlung in die Haut ein.

  • Kurze Wellen (z.B. Blaues Licht): Wirken eher oberflächlich (ideal bei Akne/Bakterien).
  • Lange Wellen (z.B. NIR-Infrarot): Erreichen tiefere Dermis-Schichten (wichtig für Kollagenaufbau oder Haarentfernung).

 

Warum ist das für die Behandlung entscheidend?

Nur wenn wir die physikalischen Grundlagen verstehen, können wir das richtige Target (Chromophor) in der Haut wählen. Wir nutzen das Licht, um gezielt Strukturen zu erwärmen – zum Beispiel:

  1. Melanin (bei Haarentfernung oder Pigmentflecken)
  2. Hämoglobin (bei Gefäßbehandlungen wie Couperose)
  3. Wasser (für Hautstraffung und fraktionierte Behandlungen)

 

Fazit 

Das Verständnis der optischen Strahlung ist essenziell für den sicheren Umgang mit Lichtquellen in der Fachkunde. Die Wahl der richtigen Wellenlänge bestimmt den Erfolg der Behandlung und minimiert Risiken wie Hautschäden oder Verbrennungen.

Weiterführende Fachinformationen zur optischen Strahlung:

UV-Strahlung – Grundlagen (Bundesamt für Strahlenschutz)

Infrarotstrahlung – Grundlagen (Bundesamt für Strahlenschutz)

Optische Strahlung – Einführung und Grundlagen (Bundesamt für Strahlenschutz) 

Elektromagnetisches Spektrum -( leifiphysik)

UV-Strahlen Dermatologie – ( Altmeyer Enzyklopädie)  

 

Hinweis: Einige Bilder auf dieser Website wurden mit Unterstützung von künstlicher Intelligenz erstellt und dienen ausschließlich illustrativen Zwecken.

Alexandra Steiger Gründerin von ad new cosmetics und Expertin für dauerhafte Haarentfernung

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Alexandra Steiger (geb. Dillmann)

Gründerin von ad new cosmetics & Expertin für dauerhafte Haarentfernung

„Qualität und Sicherheit sind in der Haarentfernung kein Zufall, sondern das Ergebnis von Erfahrung und Wissen.“

Dieser Lexikonbeitrag wurde fachlich von Alexandra Steiger geprüft und redaktionell freigegeben. Als Geschäftsführerin von ad new cosmetics verfügt sie über eine Praxiserfahrung seit 2003 in der dauerhaften Haarentfernung mit medizinischen Laser- und IPL-Technologien.

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