science >> Wetenschap >  >> Fysica

Enkele feiten over zichtbare lichtgolven

Zichtbaar licht, dat met een snelheid van 186,282 mijl per seconde door de ruimte reist, is slechts een deel van het brede spectrum van het licht, dat alle elektromagnetische straling omvat. We kunnen zichtbaar licht detecteren vanwege kegelvormige cellen in onze ogen die gevoelig zijn voor de golflengten van sommige vormen van licht. Andere vormen van licht zijn onzichtbaar voor mensen omdat hun golflengten ofwel te klein of te groot zijn om door onze ogen te worden gedetecteerd.

De verborgen aard van wit licht

Wat we wit licht noemen is niet een enkele kleur maar het volledige spectrum van zichtbaar licht alles gecombineerd. Voor het grootste deel van de menselijke geschiedenis was de aard van wit licht volledig onbekend. Pas in de jaren 1660 ontdekte Sir Isaac Newton de waarheid achter wit licht met behulp van prisma's - driehoekige glasstaven - om het licht in al zijn verschillende kleuren te breken en vervolgens weer in elkaar te zetten.

Wanneer wit licht gaat door een prisma, de samenstellende kleuren zijn gescheiden, onthullend rood, oranje, geel, groen, blauw, indigo en violet. Dit is hetzelfde effect dat je ziet wanneer licht door waterdruppels gaat en een regenboog in de lucht creëert. Wanneer die gescheiden kleuren door een tweede prisma schijnen, worden ze samengebracht om een ​​enkele straal wit licht te vormen.

Het lichtspectrum

Wit licht en alle kleuren van de regenboog vertegenwoordigen een een klein deel van het elektromagnetische spectrum, maar het zijn de enige vormen van licht die we kunnen zien vanwege hun golflengten. Mensen kunnen alleen golflengten detecteren tussen 380 en 700 nanometer. Violet heeft de kortste golflengte die we kunnen zien, terwijl rood de grootste heeft.

Hoewel we normaal gesproken geen andere vormen van elektromagnetisch stralingslicht noemen, is er weinig verschil tussen hen. Infrarood licht bevindt zich net buiten ons zicht met een golflengte groter dan rood licht. Alleen met instrumenten zoals nachtkijkers kunnen we het infraroodlicht detecteren dat wordt gegenereerd door onze huid en andere warmteafgevende objecten. Aan de andere kant van het zichtbare spectrum zijn kleiner dan violet lichtgolven ultraviolet licht, röntgenstralen en gammastraling.

Lichtkleur en energie

Lichtkleur wordt meestal bepaald door de energie die wordt geproduceerd door de bron die het uitzendt. Hoe heter een object is, hoe meer energie het straalt, wat resulteert in licht met kortere golflengten. Koelere objecten creëren licht met langere golflengten. Als u bijvoorbeeld een steekvlam activeert, ziet u dat de vlam eerst rood is, maar naarmate u deze hoger zet, wordt de kleur blauw.

Op dezelfde manier zenden sterren verschillende kleuren licht uit vanwege hun temperatuur . Het oppervlak van de zon heeft een temperatuur van ongeveer 5.500 graden Celsius, waardoor het een geelachtig licht uitstraalt. Een ster met een lagere temperatuur van 3000 C, zoals Betelgeuze, geeft rood licht. Heetere sterren zoals Rigel, met een oppervlaktetemperatuur van 12.000 C, stralen blauw licht uit.

De dubbele aard van licht

Experimenten met licht aan het begin van de 20e eeuw onthulden dat licht twee karakteristieken had. De meeste experimenten toonden aan dat het licht zich gedroeg als een golf. Als u bijvoorbeeld licht door een heel nauwe spleet glanst, wordt het groter zoals een golf. In een ander experiment, dat het foto-elektrische effect wordt genoemd, wanneer je violet licht op natriummetaal laat schijnen, werpt het metaal elektronen uit, wat suggereert dat licht wordt gemaakt van deeltjes die fotonen worden genoemd.

In feite gedraagt ​​licht zich als een deeltje en een golf en lijkt de aard ervan te veranderen op basis van welk experiment je uitvoert. In het nu beroemde tweeledige experiment, wanneer licht twee spleten tegenkomt in een enkele barrière, gedraagt ​​het zich als een deeltje als je op zoek bent naar deeltjes, maar gedraagt ​​je je ook als een golf als je op zoek bent naar golven.