Hva er lys?
En ting jeg har lurt på i flere år nå er hva er lys for noe? Vi ser jo det bokstaveligtalt hver dag, og vi er totalt avhengig av det for å se. Dette ville jeg finne ut av så jeg dro til nærmeste leksikon.
Vel jeg slo opp i Kunnskapsforlagets Multimedia leksikon og fant ut dette:
Lys, elektromagnetisk
stråling som forårsaker synsinntrykk i det menneskelige øye.
Stråling som ikke oppfattes av øyet, betegnes også ofte som
lys, nemlig infrarødt lys (varmestråling) på den langbølgete
og ultrafiolett lys på den kortbølgete siden av det synlige
spektrum som har bølgelengde 400-720 nm.
Lyset forplanter seg rettlinjet med meget stor hastighet, ca.
300 000 km/s (i tomrom) og viser en rekke karakteristiske
fenomener, såsom absorpsjon, refleksjon, brytning og
fargespredning, dobbeltbrytning, interferens og bøyning samt
polarisasjon. Disse kan tilfredsstillende forklares av den
elektromagnetiske lysteori (J.C. Maxwell, H.A. Lorentz m.fl.),
hvoretter lyset er en elektromagnetisk bølgebevegelse.
Fotoelektriske fenomener, strukturen hos spektra m.m. viser på
den annen side at lyset også har kvantenatur (M. Planck, A.
Einstein og flere).
Dette var ikke til å bli klok av tenkte jeg. Det vi fikk vite av denne teksten var at det finnes mange typer lys, lys har en hastighet på 300 000 kilometer i sekundet, og at lys er elektromagnetiske bølger. For det første hva er elektromagnetiske bølger? Igjen kunne multimedia leksikonet svare på det:
Elektromagnetiske bølger, bølgebevegelser som brer seg utover i rommet med meget stor hastighet. Omfatter flere forskjellige slags stråler som har ulik frekvens. Elektromagnetiske bølger fremkalles av elektriske svingninger som enten foregår i en svingekrets (elektriske bølger), eller består av ladede atomers svingninger (varmestråler og lys fra glødende, faste legemer), av elektronsprang mellom forskjellige baner omkring atomkjernen (synlig og ultrafiolett lys og røntgenstråler), eller av tilstandsendringer inne i kjernen (gammastråler).
Vel, leksikonet sa at elektromagnetiske bølger var bølgebevelgelser med høy hastighet. Det fantes forskjellige typer elektromagnetiske bølger, og at lys som vi ser det forårsakes av elektronsprang mellom banene omkring atomkjernen.
Hehh? Elektronsprang mellom banene omkring atomkjernen? Makan til tøv... Jeg dro en tur på internett og søkte fra Altavista på norsk: "Hva er lys?", ingen svar... Og på engelsk "What is light?"... Endelig tenkte jeg når jeg så det, der var det en side som passet helt til det jeg søkte etter. Siden lå på adressen: http://www.play-hookey.com/optics/light1.html Jeg åpnet den, og det eneste jeg fikk ut av det var en masse formler og en masse pene bilder. To av bildene var nyttige:
|
|
To fine bilder, hvor det ene viser hva som skjer med lyset når det passerer gjennom en prisme (trekantet glasstykke) og det andre viser hvordan lyset beveger seg i bølger mot den retningen pil peker. Nå vet vi at lyset kan brytes opp i all verdens farger når det passerer gjennom et prisme.
Men elektronsprang mellom banene omkring atomkjernen? Hva er et elektron og hva er en atomkjerne? Jeg tok meg en liten dukkert i Kunnskapsforlagets multimedia leksikon for å finne svar på dette. Der stod det at atomer består av en atomkjerne og elektroner. Rundt atomkjernen kretser det elektroner i baner, ganske likt planetene som kretser rundt sola.
Som kjent er all stoff i verden bygd opp av atomer, noen bittesmå partikler. Når vi ser på hva leksikonet sier, kan vi trekke den konklusjon at der det er stoff, er det lys. Hvis det ikke var stoff kan ikke elektronene skifte banene omkring atomkjernen fordi det ganske enkelt ikke var noen atomer og skifte i. Men hva får elektronene til å skifte baner? Hva får lyset til å brytes opp i forskjellige farger når det passerer gjennom et trekantet glasstykke? Hvordan kan lyset bøyes i linser og hva skjer når elektronene skifter baner?
For å få svar på dette sendte jeg e-mail til diverse medlemmer i Norsk Astronomisk Selskap hvor en av de sendte meg et svar:
"....Altså, hva er
lys? Elektromagnetisk stråling i et snevert område av
spekteret. Radiobølger er også elektromagnetisk stråling disse
er
ekstremt langbølgede. I den andre enden av skalaen finner vi
røntgen og
gamma-stråling. Elektroner er de partiklene som flyter i
elektriske
ledninger. Denne strømmen har en magnetisk årsak. Altså det er
magnetisme som får de til å bevege seg og endre retning. Hvis
du får
elektroner til å bevege seg i gass kan en oppleve at elektronene
koliderer med elektroner i gassen. Hvis kolisjonen blir så hard
at
elektronene blir dyttet ut av sin faste bane sender de ut et lite
lysglimt. Elektronene finner som regel tilbake til sin vante
plass
igjen. Det er dette som får et et lysrør til å lyse. Det samme
fenomenet
finner vi også igjen i nordlyset. Det spesielle med denne formen
for lys
er at lyset begrenser seg til noen helt få spesifikke
bølgelengder.
Hvitt lys er en sammensetning av lys i alle bølgelengder. Hvis
vi sender
dette gjennom et trekantet glasstykke vil de forskjellige
bølgelengdene
oppføre seg ulikt. Alt lys endrer retning når det treffer et
medium som
glass eller vann. Bølgelengdene bøyer seg ulikt. Dermed deles
det hvite
lyset opp slik vi ser i et prisme. Det samme fenomenet kan vi se
med
regnbuen. For å se en regnbue må du ha lyskilden i ryggen.
Lys er ikke elektroner som beveger seg gjennom luften. Det finnes
noen
partikler som heter fotoner det er disse vi regner som lys. De
eksisterer bare når de beveger seg i lyshastigheten
300.000km/sek ... "
Altså, han sier at inne i lysrør kommer det elektroner fra ledningene som treffer atomene i gassen inne i røret. Denne kollisjonen skyver elektronene i gassen over i en annen bane, som får den til å sende ut en annen partikkel som kalles et foton. Det er altså fotoner vi ser som lys? Jeg tok en titt på hva leksikonet sa:
foton, lyskvant, betegnelse på de energikvanta eller elementærpartikler lysstråling består av. Fotonets energi E er bestemt av E=hv, hvor h er Plancks konstant, og v den frekvens man må tillegge fotonet for å forklare lysets bølgeegenskaper. Fotonet har spinn 1 i kvantemekaniske enheter; det har ingen elektrisk ladning og er sin egen antipartikkel.
Her tror jeg snur for denne gangen. Går jeg nærmere innpå dette blir det altfor komplisert.
Konklusjon
Altså, det finnes flere forskjellige typer lys. Lys er elektromagnetiske bølger som dannes av at et elektron skyves over i en annen bane (i et lysrør : av et annet elektron). Elektronet gir fra seg en partikkel kalt foton som vi ser som lys. Puhhh... Komplisert...