Synlig lys, som beveger seg svimlende 186,282 miles per sekund gjennom rommet, er bare en del av lysets brede spektrum, som omfatter all elektromagnetisk stråling. Vi kan oppdage synlig lys på grunn av kegleformede celler i øynene våre som er følsomme for bølgelengdene til noen former for lys. Andre former for lys er usynlige for mennesker fordi bølgelengdene deres enten er for små eller for store til å bli oppdaget av øynene våre.
Den skjulte naturen til hvitt lys
Det vi kaller hvitt lys er ikke en eneste farge i det hele tatt, men hele spekteret av synlig lys. I det meste av menneskets historie var det hvite lysets natur helt ukjent. Først på 1660-tallet oppdaget Sir Isaac Newton sannheten bak hvitt lys ved hjelp av prismer - trekantede glasskinner - for å bryte lyset i alle dets forskjellige farger og deretter sette dem sammen igjen en gang til.
Når hvitt lys går gjennom et prisme, skilles komponentfargene, og avslører rød, oransje, gul, grønn, blå, indigo og fiolett. Dette er den samme effekten du ser når lys passerer gjennom vanndråper, og skaper en regnbue på himmelen. Når de atskilte fargene skinner gjennom et andre prisme, blir de ført sammen igjen for å danne en enkelt stråle med hvitt lys.
Lysspektrumet
Hvitt lys og alle regnbuens farger representerer en liten del av det elektromagnetiske spekteret, men de er de eneste lysformene vi kan se på grunn av bølgelengdene. Mennesker kan bare oppdage bølgelengder mellom 380 og 700 nanometer. Fiolett har den korteste bølgelengden vi kan se, mens rød har den største.
Selv om vi vanligvis ikke kaller andre former for elektromagnetisk stråling, er det liten forskjell mellom dem. Infrarødt lys er rett utenfor synet vårt med en bølgelengde større enn rødt lys. Bare med instrumenter som nattsynsbriller kan vi oppdage det infrarøde lyset som genereres av huden vår og andre varmeemitterende gjenstander. På den andre siden av det synlige spekteret er ultrafiolett lys, røntgen og gammastråler mindre enn fiolett lysbølger.
Lysfarge og energi
Lysfarge bestemmes vanligvis av energien som produseres av kilden som avgir den. Jo varmere et objekt er, jo mer energi utstråler det, noe som resulterer i lys med kortere bølgelengder. Kjøligere gjenstander skaper lys med lengre bølgelengder. For eksempel, hvis du fyrer av en blåslampe, vil du oppdage at flammen er rød i begynnelsen, men når du skrur opp den, blir fargen blå.
På samme måte avgir stjerner forskjellige lysfarger på grunn av temperaturene. Solens overflate har en temperatur rundt 5500 grader Celsius, noe som får den til å avgi et gulaktig lys. En stjerne med en kjøligere temperatur på 3000 C, som Betelgeuse, avgir rødt lys. Varmere stjerner som Rigel, med en overflatetemperatur på 12.000 C, avgir blått lys.
Den doble lysets natur
Eksperimenter med lys tidlig på 1900-tallet avslørte at lyset hadde to naturer. De fleste eksperimenter viste at lys oppførte seg som en bølge. For eksempel når du skinner lys gjennom en veldig smal spalte, utvides det som en bølge gjør. I et annet eksperiment, men kalt den fotoelektriske effekten, når du skinner fiolett lys på natriummetall, skyter metallet ut elektroner, noe som tyder på at lys er laget av partikler som kalles fotoner.
Faktisk oppfører lys seg både som en partikkel og en bølge og ser ut til å endre sin natur basert på hvilket eksperiment du gjennomfører. I det nå berømte eksperimentet med to spalter, når lys møter to spalter i en enkelt barriere, oppfører det seg som en partikkel når du leter etter partikler, men oppfører seg også som en bølge hvis du leter etter bølger.