info@wetenschapsnet.com

Wat is licht?

Wetenschap is voor iedereen

Wat is licht?

Wanneer we het hebben over licht bedoelen we meestal zichtbaar licht, het licht dat wij mensen kunnen zien. Maar dit licht is lang niet alles wat er is, het is enkel onderdeel van het elektromagnetisch spectrum: energie in de vorm dan elektromagnetische straling.

Licht is een golf en een deeltje

Al deze straling in het spectrum bestaat uit fotonen, ook wel lichtdeeltjes genoemd. Deze fotonen hebben energie. Hoe meer energie ze hebben, des te korter hun golflengte is. Hoe minder energie, hoe langer de golflengte. De variatie in golflengte geeft aan wat voor kleur het is. Zo heeft blauw licht een kortere golflengte dan rood licht. Hierdoor weten we ook dat het universum uitdijt in plaats van dat het statisch is. Een sterrenstelsel zendt licht uit, dat dus naar ons toe beweegt. Als het sterrenstelsel zelf ook onze richting op zou komen zou de golflengte van het verzonden licht korter worden, en dus blauwer lijken. Als een sterrenstelsel van ons af beweegt lijkt het iets roder van kleur. Dit noemen we roodverschuiving. Het effect waarbij de golflengte zelf korter of langer wordt noemen we het dopplereffect. Dit effect heb je al eens gehoord. Ja, gehoord, ook geluid bestaat uit golven, net als licht dus. Als een ambulance op je afkomt wordt de golflengte van het geluid korter en is de toon hoger. Wanneer de ambulance je gepasseerd is klinkt het geluid meteen anders, omdat de golflengte weer langer wordt.

Stel je nu eens voor dat je met een hoog tempo in water aan het tikken bent, je ziet dan erg veel golfjes ontstaan. Doe je dit langzamer, zie je er minder. Dit is ook hoe licht zich voortplant, als een golf en als deeltje (foton). Dit noemen we de dualiteit van golven en deeltjes. Licht is dus zowel een deeltje als een golf, dit is erg verwarrend en heeft verdere uitleg nodig, daar komen we in een later artikel op terug. Mocht je toch graag meer willen weten hierover, google dan gerust eens naar het tweespleten experiment (double-slit experiment).

Foton en energie

Een foton is een elementair deeltje en kan niet verder worden gesplitst in kleinere deeltjes, het kan alleen gemaakt of vernietigd worden. Zodra het wordt vernietigd geeft het zijn energie af. De zon voelt warm aan doordat de energie van het licht op je huid wordt geabsorbeerd, daarbij verdwijnt het lichtdeeltje. Je kan immers met je hand bijna al het zichtbare licht blokkeren, probeer maar eens je hand voor je ogen te doen, je hand heeft al de deeltjes die anders in je oog terecht zouden zijn gekomen geabsorbeerd. Nu kunnen je hersenen geen beeld meer vormen van de omgeving en zie je dus niks, maar, nu heeft jouw hand het wel een minuscuul klein beetje warmer en dat is ook fijn.

We beschrijven die fotonen als een golffunctie. Omdat we in de kwantumfysica niet op hetzelfde moment de exacte locatie en snelheid van een deeltje kunnen weten, dit noemen we de onzekerheidsprincipe van Heisenberg. Daarom beschrijven we ze als golven. In zekere zin weten we niet waar het deeltje precies is, maar we hebben wiskundige kansberekeningen om ons een vrij nauwkeurig beeld te geven.

Elektromagnetische straling

Er zijn veel verschillende soorten straling. De minst energieke zijn radiogolven, in het midden hebben we zichtbaar licht en de meest energierijke straling is gammastraling.

Al deze straling (fotonen) reizen met de snelheid van 299.792.458 meter per seconde, of ruwweg 300.000 kilometer per seconde. Dus van röntgenstraling tot zichtbaar licht en van gammastraling tot radiogolven, ze gaan allemaal 300.000 km/s. Dit is trouwens ook wat Einstein ontdekte: de lichtsnelheid is constant, maar tijd, ruimte, snelheid enzovoort zijn allemaal relatief. Voor meer over Einstein en relativiteit, lees dan gerust onze andere artikelen hierover: https://www.wetenschapsnet.com/natuurkunde/de-mooiste-theorie-van-allemaal/ & https://www.wetenschapsnet.com/natuurkunde/wat-is-tijd/

Zichtbaar licht is dus niks speciaals. Wij hebben gewoon ogen ontwikkeld die goed zijn in het oppikken van het middelste gedeelte van het elektromagnetisch spectrum. Dat is overigens geen toeval, dit was erg handig voor het coördineren in het water. Bedankt evolutie!

Hoe ontstaat licht?

Nu vraag je je misschien af, hoe ontstaat licht dan? Nou, dat komt doordat een atoom energie kan kwijtraken, maar zoals je misschien al weet kan energie niet gemaakt of vernietigd worden, alleen van vorm wisselen. Dus er moet wel iets worden gemaakt als er energie weg gaat. Er ontstaat dan een foton, het lichtdeeltje. De hoeveelheid energie die het foton meekrijgt bepaalt de golflengte en dus wat voor soort straling het is.

Is het schadelijk?

Niet alle straling is overigens schadelijk. Het verschil zit hem in ioniserende straling (schadelijk) en niet-ioniserende straling (niet schadelijk). Het nieuwe 5G netwerk, waar velen bang voor zijn, bestaat uit niet-ioniserende straling en is dus ook niet schadelijk voor je gezondheid.

Dus, mocht je ooit eens een röntgenfoto hebben laten maken, dan weet je nu dat het niets anders is dan gewoon elektromagnetische straling die je (gelukkig) niet kunt zien.

Deel dit bericht:

Tags: , , , , , , , , , , , ,

nl_NLDutch
en_GBEnglish nl_NLDutch