Når et stof bliver tilstrækkeligt varmt – så begynder det at lyse. Vi kender det fra jern, der bliver varmet op i en esse, og som begynder at gløde.
Først bliver det mørkt rødglødende, og så går det over lysere rød til hvidglødende. Dette danner det kontinuerte spektrum
Den anden måde:
Omkring atomkerner kredser elektroner. Får de et kraftigt stød, ryger de længere væk fra atomets kerne og falder straks tilbage igen.
Under tilbagefaldet mister de den energi, de modtog under stødet og udsender energien som en lyspartikel, en foton. Dette danner et emmissions spektrum/et linjespektrum
Historie:
I 1669 forklarede fysikeren Isaac Newton (1642-1727), hvordan hvidt sollys kunne danne farver. Han sendte lys igennem et glasprisme og så, at det blev brudt i et farvespektrum. Hvidt lys indeholder altså alle farver, og man kan splitte det op, som når det brydes i et prisme, og regnbuen står på himlen.
Rækkefølgen skyldes, at lyset bøjes forskelligt – det violette i lyset afbøjes mest og det røde mindst.
Klik på billedet ved siden af for at se en video om Newtons projekt med lys, prisme og linser
I 1913 opstillede Niels Bohr (1885-1962) en ny atommodel, specielt inspireret af hydrogenspektret. Atommodellen var formuleret som to postulater:
• Atomet kan kun eksistere i nogle ganske bestemte stationære tilstande. I hver af disse tilstande har atomet en bestemt energi.
• Ændringen fra en tilstand med energi E2 til en med lavere energi E1 kan ske ved, at atomet udsender en foton med en energi givet ved: h⋅f=E
Klik på HER af for at se en video der fejrer 100året for Niels Bohrs atommodel
Synligt lys
Hvad er lys
Elektromagnetisk stråling
Lys er... elektriske og magnetiske felter
Det korte svar på spørgsmålet kommer prompte, da vi stiller spørgsmålet til lysforsker og professor Karsten Rottwitt:
»Lys er elektromagnetisk stråling,« lyder det.
I dag er forskerne enige om, at lys både kan opfattes som partikler og som bølger – det kaldes partikel-bølgedualiteten.
Kilder: Helge Kragh, Gyldendals Den store Danske, Planetarium
Så langt så godt.
Men hvad er så elektromagnetisk stråling?
Og er al elektromagnetisk stråling lys?
Karsten Rottwitt starter med at forklare, at elektromagnetisk stråling er en form for energi, og - som navnet også antyder - kan de elektromagnetiske stråler beskrives som en kombination af:
• elektriske felter og
• magnetiske felter
som udbreder sig gennem rummet.
Lys er synligt lys
Klassisk set siger fysikerne, at elektromagnetisk stråling udbreder sig som bølger - og størrelsen på bølgerne (bølgelængden) afgør, hvilken form for elektromagnetisk stråling der er tale om.
Elektromagnetisk stråling findes i mange forskellige udgaver - blandt de kendte er eksempelvis radiobølger, som kan have bølgelængder på flere meter, mens andre udgaver af elektromagnetisk stråling – for eksempel røntgenstråler, gammastråler og infrarødt lys - har bølgelængder på under en millimeter.
Flere leksika definerer udelukkende lys som ’synligt lys’.
Det højtansete Encyclopædia Britannica skriver for eksempel, at lys er »elektromagnetisk stråling, som kan detekteres af det menneskelige øje.«
Med en sådan definition dækker lys kun et meget snævert spektrum af den elektromagnetiske stråling. Menneskets øje kan normalt kun opfatte lys med bølgelængder, der er i størrelsesordenen fra 380 til 750 nanometer (en nanometer svarer til 0,000001 millimeter.)
Lys er mere end synligt lys
Mange fysikere og andre, som arbejder med lys, er imidlertid enige om, at fænomenet ’lys’ dækker et bredere spektrum af den elektromagnetiske stråling – sådan at for eksempel infrarødt lys og ultraviolette stråler (UV-lys) bliver regnet som lys, selvom det ikke er synligt for menneskets øje.
»Lys er andet end synligt lys. For mig er lys et elektromagnetisk felt, som har en høj frekvens (det vil sige en lille bølgelængde, red.). Jeg kender ikke en hårfin grænse for, hvornår vi ikke længere kalder elektromagnetisk stråling for lys, men det ligger ud i grænserne ved UV-lys og infrarødt lys. Mikrobølger eller radiobølger vil man eksempelvis ikke kalde lys, selvom det er elektromagnetisk stråling,» siger Karsten Rottwitt, som selv arbejder med infrarødt lys, der kan bruges til kommunikation.
Med andre ord er der altså forskellige opfattelser og definitioner af, hvor stor en del af det elektromagnetiske spektrum, fænomenet lys kan prale af at dække.
Billede af synligt lys forstået som forskellige bølgelængder
Det synlige lys indgår i et spektrum
Når vi taler om spektrum, er der her 3 forskellige slags:
Kontinueret spektrum: Et fortløbende bånd af farver i rækkefølgen: violet, blåt, grønt, gult, orange, rødt. Ved indgående undersøgelser kan man konstatere, at det er sammensat af et system af linjer og bånd.
Absorption spektrum: Absorption betegner optagelse af energi fra solstrålingen. På grund af absorption, vil visse bølgelængder af lyset blive opsuget, og disse "opsugninger" ses som sorte streger i et spektrogram. Dette kaldes spektrografi.
Emission Spektrum: Betyder udledning eller udstråling f.eks. om lys eller radioaktivitet.
Til dette kapitel kan du med fordel lave et eller flere af nedenstående forsøg
