Synligt lys, der bevæger sig svimlende 186.282 miles i sekundet 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 for nogle lysformer. 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.
Den skjulte natur af hvidt lys
Det, vi kalder hvidt lys, er slet ikke en enkelt farve, men hele spektret af synligt lys alt sammen. I det meste af menneskets historie var det hvide lys helt ukendt. Først i 1660'erne opdagede Sir Isaac Newton sandheden bag hvidt lys ved hjælp af prismer - trekantede glasstænger - for at bryde lyset i alle dets forskellige farver og derefter samle dem igen igen.
Når hvidt lys går gennem et prisme, adskilles dets komponentfarver og afslører rød, orange, gul, grøn, blå, indigo og violet. Dette er den samme effekt, som du ser, når lys passerer gennem vanddråber og skaber en regnbue på himlen. Når disse adskilte farver skinner gennem et andet prisme, bringes de sammen igen for at danne en enkelt stråle af hvidt lys.
Lysspektrumet
Hvidt lys 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 stråling lys, er der lille forskel mellem dem. Infrarødt lys er lige uden for vores vision 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.
Lys farve og energi
Lysfarve bestemmes normalt af den energi, der produceres af den kilde, der udsender den. Jo varmere et objekt er, jo mere energi udstråler det, hvilket resulterer i lys med kortere bølgelængder. Køligere objekter skaber lys med længere bølgelængder. For eksempel, hvis du affyrer en blæselampe, vil du opdage, at dens flamme først er rød, men når du tænder den, bliver farven blå.
Ligeledes udsender stjerner forskellige lysfarver på grund af deres temperaturer. Solens overflade har en temperatur på omkring 5.500 grader Celsius, hvilket får den til at udsende et gulligt lys. En stjerne med en køligere temperatur på 3.000 C, som Betelgeuse, udsender rødt lys. Varmere stjerner som Rigel udsender blåt lys med en overfladetemperatur på 12.000 C.
Den dobbelte natur af lys
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 det som en bølge gør. I et andet eksperiment kaldes imidlertid den fotoelektriske effekt, når du skinner violet lys på natriummetal, skubber metallet elektroner ud, hvilket tyder på, at lyset er lavet af partikler kaldet fotoner.
Faktisk opfører lys sig både som en partikel og en bølge og ser ud til at ændre sin natur baseret på hvilket eksperiment du udfører. I det nu berømte eksperiment med to spalter, når lys møder 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.
