Rainbows laten zien hoe zichtbaar licht een combinatie is van vele kleuren.
Credit: UCAR
Visible light is one way energy moves around. Lichtgolven zijn het resultaat van trillingen van elektrische en magnetische velden, en zijn dus een vorm van elektromagnetische (EM) straling. Zichtbaar licht is slechts een van de vele soorten EM-straling, en beslaat een zeer klein deel van het totale elektromagnetische spectrum, maar omdat wij licht met onze ogen kunnen zien, heeft het een speciale betekenis voor ons.
Lichtgolven hebben golflengten tussen ongeveer 400 en 700 nanometer (4.000 tot 7.000 angstroms). Onze ogen nemen verschillende golflengten van licht waar als de regenboogtinten van kleuren. Rood licht heeft relatief lange golven, ongeveer 700 nm lang. Blauw en paars licht hebben korte golven, rond 400 nm. Kortere golven trillen bij hogere frequenties en hebben hogere energieën. Rood licht heeft een frequentie van ongeveer 430 terahertz, terwijl de frequentie van blauw dichter bij 750 terahertz ligt. Rode lichtfotonen dragen ongeveer 1,8 elektronvolt (eV) energie over, terwijl elk blauw foton ongeveer 3,1 eV overbrengt.
De buren van zichtbaar licht in het EM-spectrum zijn infraroodstraling aan de ene kant en ultraviolette straling aan de andere. Infrarode straling heeft langere golven dan rood licht, en oscilleert dus met een lagere frequentie en draagt minder energie met zich mee. Ultraviolette straling heeft kortere golven dan blauw of violet licht, en schommelt dus sneller en draagt meer energie per foton dan zichtbaar licht doet.
Licht verplaatst zich met een snelheid van 299.792 kilometer per seconde (ongeveer 186.282 mijl per seconde). Met deze snelheid kan het licht in één seconde meer dan zeven keer rond de aarde cirkelen! De kleine letter “c” wordt vaak gebruikt om de snelheid van het licht weer te geven in vergelijkingen, zoals Einsteins beroemde relatie tussen energie en materie: E = mc2. Alle vormen van elektromagnetische golven, met inbegrip van röntgenstralen en radiogolven en alle andere frequenties van het EM-spectrum, reizen ook met de snelheid van het licht. Licht verplaatst zich het snelst in een vacuüm, en iets langzamer in materialen als water of glas.
Wanneer licht van het ene materiaal naar een ander materiaal met een andere dichtheid gaat, buigt het gewoonlijk af of verandert van koers. Verschillende kleuren licht buigen in iets verschillende mate. Wanneer blauw licht bijvoorbeeld van lucht door een prisma van dicht glas gaat, buigt het iets meer dan rood licht. Dit is de reden waarom een prisma wit licht in een regenboog van verschillende kleuren breekt. Regendruppels kunnen natuurlijke prisma’s worden, die regenbogen veroorzaken als er zonlicht doorheen valt.