Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Fysik

Nogle fakta om synlige lysbølger

Synligt lys, der bevæger sig i svimlende 186.282 miles per sekund gennem rummet, er kun en del af lysets brede spektrum, der omfatter al elektromagnetisk stråling. Vi kan registrere synligt lys på grund af kegleformede celler i vores øjne, der er følsomme over for bølgelængderne i nogle former for lys. Andre former for lys er usynlige for mennesker, fordi deres bølgelængder enten er for små eller for store til at blive opdaget af vores øjne.
The Hidden Nature of White Light

Det, vi kalder hvidt lys, er ikke en enkelt farve overhovedet undtagen det fulde spektrum af synligt lys alt sammen. I det meste af menneskets historie var det hvide lyss natur ikke kendt. Det var først i 1660'erne, at Sir Isaac Newton opdagede sandheden bag hvidt lys ved hjælp af prismer - trekantede stænger af glas - for at bryde lyset i alle dets forskellige farver og derefter samle dem igen.

Når hvidt lys går gennem et prisme, dets komponentfarver adskilles, og afslører rød, orange, gul, grøn, blå, indigo og violet. Dette er den samme effekt, som du ser, når lys passerer gennem vanddråber, hvilket skaber en regnbue på himlen. Når de adskilte farver skinner gennem et andet prisme, bringes de sammen igen for at danne en enkelt stråle af hvidt lys.
The Light Spectrum

White light og alle regnbuens farver repræsenterer en lille del af det elektromagnetiske spektrum, men de er de eneste former for lys, vi kan se på grund af deres bølgelængder. Mennesker kan kun registrere bølgelængder mellem 380 og 700 nanometer. Violet har den korteste bølgelængde, vi kan se, mens rød har den største.

Selvom vi normalt ikke kalder andre former for elektromagnetisk strålingslys, er der lille forskel mellem dem. Infrarødt lys er lige uden for vores syn med en bølgelængde større end rødt lys. Kun med instrumenter som nattsynsbriller, kan vi registrere det infrarøde lys, der genereres af vores hud og andre varmeemitterende genstande. På den anden side af det synlige spektrum er mindre end violette lysbølger ultraviolet lys, røntgenstråler og gammastråler.
Lysfarve og energi

Lysfarve bestemmes normalt af den energi, der produceres af kilde, der udsender det. Jo varmere et objekt er, jo mere energi udstråler det, hvilket resulterer i lys med kortere bølgelængder. Køligere genstande skaber lys med længere bølgelængder. For eksempel, hvis du fyrer op en blæserflam, vil du opdage, at dens flamme er rød først, men når du slår den op, bliver farven blå.

Tilsvarende udsender stjerner forskellige farver på lys på grund af deres temperaturer . Solens overflade har en temperatur omkring 5.500 grader celsius, hvilket får den til at udsende et gulligt lys. En stjerne med en køligere temperatur på 3.000 C udsender ligesom Betelgeuse rødt lys. Varmere stjerner som Rigel med en overfladetemperatur på 12.000 C udsender blåt lys.
Lysets dobbelte natur

Eksperimenter med lys i det tidlige 20. århundrede afslørede, at lys havde to naturer. De fleste eksperimenter viste, at lys opførte sig som en bølge. For eksempel, når du skinner lys gennem en meget smal spalte, udvides den, som en bølge gør. I et andet eksperiment kaldet den fotoelektriske virkning, når du skinner violet lys på natriummetal, udsætter metallet elektroner, hvilket antyder, at lys er lavet af partikler kaldet fotoner.

Faktisk opfører sig lys som begge partikler og en bølge og ser ud til at ændre dens karakter baseret på hvilket eksperiment du udfører. I det nu berømte to-spaltede eksperiment, når lys støder på to spalter i en enkelt barriere, opfører det sig som en partikel, når du leder efter partikler, men opfører sig også som en bølge, hvis du leder efter bølger.