Licht ist elektromagnetische Strahlung, deren für die Werkstoffwissenschaft besonders relevanter Bereich das sichtbare Spektrum von etwa 400–700 nm umfasst. In diesem Bereich lassen sich zahlreiche optische Eigenschaften von Werkstoffen untersuchen, die eng mit ihrer elektronischen, chemischen und mikrostrukturellen Struktur verknüpft sind.

Grundlegend wird die Wechselwirkung von Licht mit Materie durch Absorption, Reflexion, Transmission und Streuung beschrieben. Diese Prozesse werden durch die komplexe Brechungszahl, Bandstruktur, Oberflächenrauheit, Defekte und Phasenverteilung bestimmt. So erlaubt z.B. die spektrale Absorption Rückschlüsse auf Bandlücken (Halbleiter), Defektzustände oder Dotierung, während Reflexions- und Ellipsometriemessungen Schichtdicken und optische Konstanten präzise bestimmen.

Die Kohärenzeigenschaften des Lichts sind für viele Messverfahren entscheidend. Teilweise kohärentes Licht wird z.B. in Interferometrie und konfokaler Mikroskopie genutzt, um Oberflächenprofile, Schichtaufbauten oder Rauheit zu analysieren, ohne durch zu lange Kohärenzlängen störanfällig gegenüber Mehrfachreflexionen zu werden. Laserquellen mit hoher zeitlicher und räumlicher Kohärenz kommen bei Raman‑Spektroskopie, Laser-Doppler-Vibrometrie oder Laser-Ultraschall zum Einsatz.

Darüber hinaus sind Polarisation und spektrale Zusammensetzung von Licht wichtige Stellgrößen, etwa für Spannungsanalysen mittels Photoelastizität, für dichroitische Messungen oder für optische Anregung nichtlinearer Effekte. Insgesamt bildet Licht – von breitbandigen, teilkohärenten Quellen bis zu stark kohärenten Lasern – ein zentrales Werkzeug der zerstörungsfreien und in-situ Werkstoffcharakterisierung.