Licht

(met dank aan 'thinkquest')

Licht is een vorm van energie. Wanneer je bijvoorbeeld in het zonlicht staat, merk je dat het zonlicht energie geeft. Zonlicht verwarmt je lichaam. Het heeft ook genoeg energie in zich om chemische reacties op gang te brengen, zoals de reactie die je huid doet bruinen of verbranden.

Licht bestaat eigenlijk uit twee delen: soms wordt er gezegd dat licht uit golven bestaat. Een andere keer eerder als een stroom van lichtdeeltjes. Ook in de geschiedenis van de wetenschap is er heel wat verwarring geweest over de vorm van licht. De beroemde Engelse natuurkundige Isaac Newton zei dat licht bestond uit hele kleine deeltjes, niet met het blote oog te zien, die zich met grote snelheid verplaatsen.

De 17^e eeuwse wetenschapper Christiaan Huygens bedacht dat licht een soort golfverschijnsel is (vergelijkbaar met de golven op een wateroppervlak).

James Maxwell toonde in de 19^e eeuw aan dat licht het meest lijkt op elektromagnetische golfbeweging. De golf verplaatst zich (in een ruimte zonder lucht: vacuüm) met een snelheid van 299.792 km/s. (= C is een getal).

Elke kleur licht heeft zijn eigen golflengte.

Licht werd dus gezien als een golfverschijnsel (de golftheorie) maar ook als een verzameling bewegende deeltjes (de deeltjestheorie).
Licht kan elektronen losmaken uit een stuk metaal, het zogenaamde foto-elektrisch effect. Voor ieder metaal is er een minimum frequentie waaronder het effect niet meer optreedt, zelfs niet bij een zeer sterke lichtbron. Dit verschijnsel, dat goed met het deeltjesmodel van licht is te verklaren, is weer niet goed te verklaren volgens het golfmodel.

Albert Einstein en Max Planck probeerden in de 20^ste eeuw beide ‘licht-modellen’ te combineren. Waarom?

(Planck en Einstein)

Sommige lichtverschijnselen werden verklaard met alleen 'de golftheorie' en andere weer met alleen de deeltjestheorie.
De basis werd gelegd voor de zogenaamde kwantumtheorie of kwantummechanica.

Als licht op iets ‘botst’ (weerkaatst), kan absorptie of verstrooiing het gevolg zijn.

Bij absorptie wordt stralingsenergie (infrarood licht) omgezet in warmte: het materiaal wordt warmer. De moleculen waaruit het materiaal bestaat gaan sneller en meer bewegen. Elke stof kan alleen straling absorberen van bepaalde golflengten. Deze golflengten horen speciaal bij die stof. Zo absorbeert een blauwe stof vooral het rode licht uit wit licht. Het niet geabsorbeerde blauwe licht weerkaatst van de stof naar ons oog.

Hoe kan dat: Materie (materiaal) is gemaakt van allemaal dezelfde moleculen, een molecule bestaat uit atomen. Het atoom is zo klein, dat ongeveer 100 miljoen atomen in 1 cm³ passen.

Spiegels

Een spiegel kaatst de lichtstralen terug.  Lenzen buigen de lichtstralen af. De ene soort brengt de lichtstralen samen (de convergerende lenzen) , de andere soort  verspreidt de lichtstralen (de divergerende lenzen). Het glazen prisma breekt de lichtstralen. Omdat licht uit verschillende kleuren bestaat en elke kleur onder een andere hoek wordt gebroken, ontstaat een kleurenband. Met de kleurenfilters kunnen we ten slotte bepaalde kleuren uit deze kleurenband verwijderen..

Breking van licht door een glazen prisma

Wanneer we in nask de voortplanting van het licht bestuderen dan gebruiken we de naam prisma voor een doorzichtig lichaam, dat begrensd is door twee elkaar snijdende vlakken. De snijlijn van de vlakken noemen we de brekende ribbe; het derde vlak, de basis speelt geen rol bij de breking van het licht.

Wanneer we zo een glazen prisma in de baan van een lichtstraal plaatsen dan zien we dat dit prisma het licht afbuigt en dat er een fraaie kleurenband verschijnt. Die kleurenband noemen we het spectrum. De kleuren die we in het spectrum kunnen onderscheiden zijn: rood, oranje, geel, groen, blauw, indigo, violet.

Regendruppels zijn eigenlijk prisma's. Als er zonneschijn en regen is, kan dit regenbogen veroorzaken.

Oorzaak van de kleursplitsing

Wit licht bestaat uit een groot aantal gekleurde lichtstralen. De verschillende gekleurde stralen breken allemaal net iets anders door een prisma. Door dit effect krijg je onderstaand plaatje

Opdracht

1)  Er is een verschil tussen gloeilamplicht en laserlicht. Wat is dat verschil? Leg uit hoe dit kan

2)  Je kunt een regenboog niet de hele dag door zien. Er zijn maar een paar momenten op de dag dat je een regenboog kunt zien. Leg uit wanneer dit is en waarom.

3)  Wat is een "blacklight" (geeft hij zwart licht of eigenlijk iets anders)?

Doe de proef

Maak de herzenknerser

Bekijk de presentatie

contact: info@techna.nl