science >> Wetenschap >  >> Fysica

Enkele feiten over zichtbare lichtgolven

Zichtbaar licht, dat met een duizelingwekkende 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 golflengtes te klein of te groot zijn om door onze ogen te worden gedetecteerd.
De verborgen aard van wit licht

Wat wij wit licht noemen, is geen enkele kleur helemaal niet, maar het volledige spectrum van zichtbaar licht allemaal 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 en onthullen rood, oranje, geel, groen, blauw, indigo en violet. Dit is hetzelfde effect dat u ziet wanneer licht door waterdruppeltjes gaat, waardoor een regenboog aan de hemel ontstaat. Wanneer die gescheiden kleuren door een tweede prisma schijnen, worden ze weer samengebracht om een enkele straal wit licht te vormen.
Het lichtspectrum

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

Hoewel we normaal geen andere vormen van elektromagnetisch stralingslicht noemen, is er weinig verschil tussen hen. Infraroodlicht valt net buiten onze visie met een golflengte groter dan rood licht. Alleen met instrumenten zoals een nachtkijker kunnen we het infraroodlicht detecteren dat wordt gegenereerd door onze huid en andere warmteafgevende objecten. Aan de andere kant van het zichtbare spectrum zijn kleinere dan violette lichtgolven ultraviolet licht, röntgenstralen en gammastralen.
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 uitstraalt, wat resulteert in licht met kortere golflengten. Koelere objecten creëren licht met langere golflengten. Als u bijvoorbeeld een steekvlam in brand steekt, zult u merken dat de vlam ervan eerst rood is, maar als u hem hoger zet, wordt de kleur blauw.

Evenzo geven sterren verschillende kleuren licht af vanwege hun temperaturen . Het oppervlak van de zon heeft een temperatuur van ongeveer 5.500 graden Celsius, waardoor het een geelachtig licht uitzendt. Een ster met een koelere temperatuur van 3000 C, zoals Betelgeuse, straalt rood licht uit. Hetere sterren zoals Rigel, met een oppervlaktetemperatuur van 12.000 C., stralen blauw licht uit.
De dubbele aard van het licht

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

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