Wat zijn de eigenschappen van het zichtbare lichtspectrum?

Zichtbaar licht is het licht dat mensen met hun ogen zien. Zichtbaar licht komt voornamelijk van de zon, maar ook van andere natuurlijke en kunstmatige lichtbronnen. Het zichtbare lichtspectrum is het bereik van golflengten waaruit zichtbaar licht bestaat.

TL; DR (te lang; niet gelezen)

Zichtbaar licht is het soort licht dat mensen kunnen zien. Zichtbaar licht reist ongelooflijk snel, bestaat uit een breed scala aan golflengten en bestaat zowel als golven als als deeltjes.

Licht is een soort energie gemaakt van elektromagnetische golven, een mengsel van magnetisme en elektriciteit. Zichtbaar licht is slechts één soort licht, of elektromagnetische straling. Bepaalde dieren zoals bijen kunnen andere vormen van licht zien, zoals ultraviolet licht. Radiogolven zijn een ander type licht, net als infrarood licht. Mensen kunnen slechts een klein deel van de elektromagnetische straling zien en deze band wordt het zichtbare lichtspectrum genoemd. Zichtbaar licht bestaat zowel uit golven als uit deeltjes. Dit idee wordt "golf-deeltjesdualiteit" genoemd en is een van de basisprincipes van de revolutionaire natuurkundige ontdekkingen in de kwantumtheorie.

Wanneer atomen worden geëxciteerd, kunnen ze een fotondeeltje uitzenden als er een ander foton met dezelfde energie langskomt.

Het licht dat mensen met de ogen zien, wordt zichtbaar licht genoemd. Zichtbaar licht bevat alle kleuren die mensen kunnen zien. Er zijn verschillende eigenschappen van zichtbaar licht die het onderscheiden van andere soorten elektromagnetische straling.

Als het zichtbare lichtspectrum door een prisma gaat, onthult de resulterende regenboog alle kleuren in het spectrum. Deze variëren van rood, met een golflengte van 700 nanometer (wat ongelooflijk klein is), tot oranje, geel, groen, blauw en tenslotte violet, met een golflengte van 380 nanometer (wat gelijk is) kleiner!). Radiogolflengten daarentegen zijn vrij lang, meer dan een meter. De golflengten van gammastralen zijn zelfs kleiner dan die van zichtbaar licht, op picometerniveau!

Een van de eigenschappen van zichtbaar licht is de aanwezigheid van donkere absorptielijnen in het zichtbare lichtspectrum. Deze lijnen dienen als markeringen voor ontbrekende golflengten. Wetenschappers gebruiken deze patronen om de samenstelling van sterren te bestuderen, omdat ontbrekende golflengten overeenkomen met bepaalde elementen.

Een interessant kenmerk van zichtbaar licht is dat het zowel als golf als deeltje bestaat. Dit klinkt misschien vreemd, maar kijk eerst eens naar het golfaspect van zichtbaar licht. Net als elke andere golf, inclusief golven in de oceaan, kunnen lichtgolven in elke richting reizen, interageren met andere golven en zelfs buigen.

Deze golven reizen met 186.000 mijl per seconde in een vacuüm, dat één lichte seconde wordt genoemd. Zichtbaar licht vertraagt ​​wel wanneer het door dichter materiaal zoals lucht of menselijke ogen gaat.

Zichtbaar licht kan niet door ondoorzichtige muren gaan, zoals radiogolven dat wel kunnen.

Zichtbaar licht kan door een aantal bronnen worden uitgestraald. De meest invloedrijke zichtbare lichtbron op aarde is de zon. Andere bronnen van zichtbaar licht zijn onder meer sterren, planeten en manen (die licht weergeven dat door de zon wordt weerkaatst), aurora's, meteoren, vulkanen, bliksem, vuur en lichtgevende organismen zoals vuurvliegjes, bepaalde kwallen, vissen en zelfs bepaalde microben.

Kun je je voorstellen dat je in een tijdperk leeft zonder gloeilampen of lampen? De technologie van menselijke lichtbronnen is enorm geëvolueerd sinds de vroege mens alleen afhankelijk was van het licht in zijn omgeving. Kunstmatige bronnen van zichtbaar licht zijn kaarsen, olielampen, gasverlichting en gloeilampen. Tegenwoordig bestaat er een breed scala aan gloeilampen en lampen, van de vroege soorten gloeilampen tot fluorescentielampen, tot light-emitting diode (LED) lampen. Elk jaar worden er energiezuiniger lampen gemaakt.

Een andere krachtige bron van lengte is de LASER, of Light Amplification by the Stimulated Emission of Radiation. Op dit moment lijken lasers niet op de wapens die te zien zijn in sciencefictionfilms en televisieshows. Maar ze zijn nog steeds erg handig. Laserstralen zijn lichtstralen met één golflengte die in veel moderne technologieën worden gebruikt, van streepjescodes en muziekopslag tot chirurgie en microscopie. Laserhoogtemeters worden ook gebruikt door satellieten die worden gebruikt om de poolijskappen van de aarde te bestuderen, om te zien hoeveel water ze opslaan. Licht wordt voortdurend op nieuwe, efficiënte manieren gebruikt om de mensheid en zelfs de hele wereld te helpen.

Herinner je je je eerste doos kleurpotloden nog? De vreugde om zoveel kleuren in een klein doosje te zien betekende zoveel mogelijkheden! Misschien wel de meest fascinerende eigenschap van zichtbaar licht is kleur. Mensen zien een breed scala aan kleuren in zichtbaar licht, en elke kleur heeft zijn eigen corresponderende golflengte. De kleurcomponenten van zichtbaar licht zijn violet, blauw, groen, geel tot oranje, felrood en donkerrood. Het volledige bereik van de golflengte van zichtbaar licht strekt zich uit van ongeveer 340 nanometer tot ongeveer 750 nanometer. Licht in het bereik van 340 tot 400 nanometer is nabij ultraviolet (UV), meestal onzichtbaar voor menselijke ogen. Violette kleur bestaat uit golflengten van 400 tot 430 nanometer. Het golflengtebereik van blauw is 430 tot 500 nanometer en dat van groen is 500 tot 570 nanometer. Geel tot oranje kleuren variëren van 570 tot 620 nanometer. Helderrood heeft een golflengte van 620 tot 670 nanometer. De golflengte van donkerrood ligt tussen 670 en 750 nanometer. Verder is nabij-infrarood licht meer dan 750 nanometer, en voorbij 1100 nanometer is het niet langer zichtbaar voor menselijke ogen. Op dat moment bevindt het licht zich in het infrarood (IR) spectrum. Als je wilt zien hoe IR-licht eruitziet, kun je een infraroodcamera gebruiken, die het licht oppikt als warmtesignatuur. Als de zon ondergaat, zie je misschien andere kleuren dan je zou zien als de zon recht boven je hoofd zou staan. Dit komt omdat de atmosfeer van de aarde als een soort prisma dient en de kleuren van het zonlicht buigt.

Hoewel blauw vaak als een "koele kleur" wordt beschouwd, kan het eigenlijk een heel heet object vertegenwoordigen, zoals de blauwe vlam op een gasfornuis of een hete ster. Ja, sterren hebben kleuren! De sterkleuren komen overeen met de temperatuur van de ster. De zon is geel van kleur en heeft een oppervlaktetemperatuur van ongeveer 5.500 graden Celsius. Een koelere ster als Betelgeuze is echter rood van kleur, bij ongeveer 3000 graden Celsius. De heetste sterren zijn blauw, zoals Rigel, die zo heet is als 12.000 graden Celsius.

Zonder de kleurcomponenten van zichtbaar licht zouden mensen de felrode kleur van aardbeien of de vele tinten van een zonsondergang niet kunnen waarderen. Kleur geeft mensen informatie over hun wereld en over schoonheid.

Hoe werkt dat, aangezien het zichtbare lichtspectrum het licht is dat mensen kunnen zien? Het menselijk oog en de hersenen werken samen om zichtbaar licht waar te nemen. Of er moet een lichtbron zijn, zoals zonlicht of een gloeilamp, of er moet licht op een object worden gereflecteerd. Voorbeelden van gereflecteerd licht zijn het licht dat wordt gereflecteerd door sneeuw, ijs en wolken. Licht van elke bron komt het menselijk oog binnen en wordt opgevangen door oogcellen die kegeltjes worden genoemd. Speciale zenuwen die reageren op het spectrum van het zichtbare licht, sturen signalen naar de hersenen, die ze interpreteren als licht. Geen twee mensen zullen licht op precies dezelfde manier zien, vanwege kleine verschillen in het netvlies van hun ogen. Het vermogen om licht op verschillende golflengten te zien, verandert ook met de leeftijd. In de kindertijd kunnen mensen meestal op kortere golflengten zien dan wanneer ze ouder zijn.