Bij bijna al onze activiteiten hebben we licht nodig. Of het nu gaat om het lezen van een boek, het rijden van een auto of het werken in een magazijn, bij die en veel meer bezigheden hebben we licht nodig om ze te kunnen verrichten. Dat licht kan van de zon afkomstig zijn of een voorwerp dat gloeit. In dit artikel gaan we in op de vraag wat licht eigenlijk is.
Wat is licht?
Licht is straling van elektromagnetische aard. Deze straling is voor ons waarneembaar, omdat die zich binnen het frequentiebereik van onze ogen bevindt. We praten dan van het zichtbare spectrum. Straling met frequenties buiten dit bereik nemen we dus niet waar. Licht plant zich voort met de lichtsnelheid. In vacuüm is die snelheid vrijwel 300.000 km/s. Door een ander medium dan vacuüm beweegt licht zich trager. Voorbeelden zijn lucht, water en glas. Dan kan licht worden weerkaatst of afgebogen. Dat kunnen we waarnemen als we een voorwerp deels in een vloeistof houden. Licht wordt gekarakteriseerd door de sterkte, de kleur en de trillingsrichting. Lichtstraling bestaat uit lichtdeeltjes, die fotonen worden genoemd. Fotonen bezitten energie. Naarmate die energie groter is, neemt de golflengte af en de frequentie toe. De golflengte bepaalt de kleur van het licht. Zo heeft rood licht een langere golflengte en dus een lagere frequentie dan blauw licht.
Hoe ontstaat licht?
Licht kan worden beschouwd als zichtbare warmte. Wanneer iets erg warm wordt, dan gaat dat licht uitzenden. Als we bijvoorbeeld een stuk metaal in een vuur houden, dan begint dat licht uit te stralen. Door de gloeidraad van een gloeilamp wordt elektrische stroom geleid. Door de weerstand van die gloeidraad wordt die heet en zien we licht. Het rendement van een gloeilamp is klein, omdat de hele lamp warm wordt. Meer technisch gesproken, wordt door warmte elektronen aangeslagen. Dat betekent dat ze in een hogere baan rondom het atoom terechtkomen. Ze vallen dan weer snel terug naar de oorspronkelijke lagere baan en onder de vrijkoming van elektromagnetische. Als die straling zich binnen het zichtbare spectrum bevindt, dan is er sprake van licht. Ook bij de zon, onze belangrijkste lichtbron, is het uitgestraalde licht een gevolg van hitte. Die hitte is het resultaat van kernfusie.
Effecten
We noemden al, dat als een voorwerp deels in een vloeistof wordt gehouden, dat voorwerp lijkt te zijn verbogen. Dat wordt refractie genoemd. Media hebben verschillende brekingsindices en op de overgang tussen twee media wordt licht daardoor afgebogen. Een ander effect is de weerkaatsing van licht, met andere woorden reflectie. Licht valt in een bepaalde hoek op een raakvlak en wordt vervolgens met dezelfde hoek wordt teruggekaatst. We zien dat onder meer bij spiegels. Tenslotte noemen we hier diffractie. Als licht door een kleine opening gaat, dan gaat dat licht vervolgens allerlei kanten op; dat verspreidt zich. Naarmate de opening kleiner is, wordt het spreidingseffect groter.
