Synligt ljus, som reser med en svimlande 186 282 miles per sekund genom rymden, är bara en del av ljusets breda spektrum, som omfattar all elektromagnetisk strålning. Vi kan upptäcka synligt ljus på grund av konformade celler i våra ögon som är känsliga för våglängderna i vissa former av ljus. Andra former av ljus är osynliga för människor eftersom deras våglängder antingen är för små eller för stora för att detekteras av våra ögon.
The Hidden Nature of White Light -
Det vi kallar vitt ljus är inte en enda färg alls utom hela spektrumet av synligt ljus allt kombinerat. Under större delen av människans historia var vitt ljuss natur helt okänd. Det var inte förrän på 1660-talet att Sir Isaac Newton upptäckte sanningen bakom vitt ljus med prismor - triangulära glasstänger - för att bryta ljuset i alla dess olika färger och sedan sätta ihop dem igen.
När vitt ljus går igenom ett prisma, dess komponentfärger separeras, avslöjar rött, orange, gult, grönt, blått, indigo och violet. Det är samma effekt som du ser när ljus passerar genom vattendropparna och skapar en regnbåge på himlen. När de separerade färgerna lyser igenom ett andra prisma, föras de samman igen för att bilda en enda stråle med vitt ljus.
The Light Spectrum
Vitt ljus och alla regnbågens färger representerar en liten del av det elektromagnetiska spektrumet, men de är de enda formerna av ljus vi kan se på grund av deras våglängder. Människor kan bara upptäcka våglängder mellan 380 och 700 nanometer. Violett har den kortaste våglängden vi kan se, medan rött har den största.
Även om vi normalt inte kallar andra former av elektromagnetisk strålningsljus, är det liten skillnad mellan dem. Infrarött ljus är precis utanför vår vision med en våglängd större än rött ljus. Endast med instrument som nattvisionsglasögon kan vi upptäcka det infraröda ljuset som genereras av vår hud och andra värmeemitterande föremål. På den andra sidan av det synliga spektrumet är mindre än violetta ljusvågor ultraviolett ljus, röntgenstrålar och gammastrålar.
Ljusfärg och energi
Ljusfärg bestäms vanligtvis av energin som produceras av källa som avger det. Ju varmare ett objekt är, desto mer energi strålar det, vilket resulterar i ljus med kortare våglängder. Kylare föremål skapar ljus med längre våglängder. Om du till exempel avfyrar en blåsor kommer du att upptäcka att dess låga är röd till en början, men när du vänder upp den blir färgen blå.
På samma sätt avger stjärnor olika ljusfärger på grund av deras temperaturer . Solens yta har en temperatur runt 5 500 grader Celsius, vilket gör att den avger ett gulaktigt ljus. En stjärna med en kallare temperatur på 3 000 C, som Betelgeuse, avger rött ljus. Varmare stjärnor som Rigel, med en yttemperatur på 12 000 C, avger blått ljus.
Ljusens dubbla natur
Experiment med ljus i början av 1900-talet avslöjade att ljus hade två naturer. De flesta experiment visade att ljus uppträdde som en våg. Till exempel, när du skiner ljus genom en mycket smal slits, expanderar den som en våg gör. I ett annat experiment, men kallat den fotoelektriska effekten, när du lyser violetta ljus på natriummetall, utmatar metallen elektroner, vilket tyder på att ljus är gjord av partiklar som kallas fotoner.
I själva verket uppträder ljus som en partikel och en våg och verkar ändra dess natur baserat på vilket experiment du utför. I det nu berömda tvåspaltsexperimentet, när ljus möter två slitsar i en enda barriär, uppträder det som en partikel när du letar efter partiklar, men fungerar också som en våg om du letar efter vågor.
