LICHT 3.2 Elektromagnetisch golven en het spectrum Ondanks theoretische en experimentele vorderingen in de eerste helft van de 19e eeuw die de golfeigenschappen van licht vaststelden, bleef de identiteit van de golfoscillaties een mysterie. Deze situatie veranderde in 1860 toen de Schotse natuurkundige James Clerk Maxwell met een baanbrekende theorie de velden van elektriciteit en magnetisme verenigde. In zijn formulering van elektromagnetisme beschreef Maxwell licht als een zich voortplantende golf van elektrische en magnetische velden. Meer in het algemeen voorspelde hij het bestaan van elektromagnetische straling: gekoppelde elektrische en magnetische velden die zich als golven verplaatsen met de lichtsnelheid. Steun voor Maxwells theorie werd geleverd door de Nederlander Hendrik Lorentz, die in 1875 de breking van licht correct kon beschrijven met Maxwells vergelijkingen. De Duitse natuurkundige Heinrich Hertz toonde in 1886 experimenteel aan dat lichtgolven en elektromagnetische golven Afbeelding 29: Het hele elektromagnetische spectrum, waarbij zichtbaar licht maar een klein onderdeel is. Elektromagnetisch spectrum Gamma straling Röntgen straling Zichtbaar licht Infrarood Radiogolven 37 vergelijkbaar gedrag vertonen, waarmee hij het werk van Maxwell bevestigde. Elektrisch veld Elektromagnetisch golven Golflengte Elektromagnetisch golven Magnetisch veld Bewegingsrichting Afbeelding 28: Licht is een voortplantende golf van elektrische en magnetische velden. Elektromagnetische straling Elektromagnetische straling vindt plaats over een zeer breed spectrum van golflengten. Van gammastralen met golflengten van minder dan 0,0001nm tot radiogolven waarvan de golflengtes uitgedrukt worden in meters. Zie meer informatie in afbeelding 29. Binnen dat brede spectrum is licht dat zichtbaar is voor mensen maar een zeer klein stukje: van ongeveer 400nm tot 700nm beginnend van violet tot aan rood licht. Het spectrum dat direct grenst aan het zichtbare licht, is aan de linkerkant ultraviolet en aan de rechterkant infrarood. Mensen kunnen dit niet zien, maar een aantal dieren wel, bijvoorbeeld bijen. Wist je dat rendieren UV-straling gebruiken om een ijsbeer te kunnen onderscheiden van de sneeuw? www.eurofysica.nl
Download PDF fil