20 minute read
Eigenschappen van licht
4 Eigenschappen van licht
ONTDEKKEN
Bij het kijken naar beelden maak je gebruik van eigenschappen van licht, zoals weerkaatsing van licht aan spiegels en breking van licht bij lenzen. Dat zijn niet de enige eigenschappen van licht. Licht ‘beweegt’ bijvoorbeeld altijd met de lichtsnelheid en kan niet stilgezet of vastgepakt worden. Licht is ook energie, dat merk je als je in het zonlicht staat. Al die eigenschappen roepen de vraag op wat licht is. Zijn het kleine deeltjes, zoals Newton dacht, of is het toch iets anders? En hoe kun je de eigenschappen van licht verklaren?
PARAGRAAFVRAAG
Welke eigenschappen heeft licht en hoe kun je die eigenschappen verklaren?
Experiment 8: Lichtsnelheid berekenen
BEGRIJPEN
Lichtsnelheid
Er is alleen licht als er ergens een lichtbron is die dat licht heeft uitgezonden. Heel lang werd gedacht dat uitzenden en waarnemen tegelijkertijd gebeuren. Als je ‘het licht uitdoet’, is het immers meteen overal donker. Toch duurt het even voordat het licht van de bron bij de ontvanger is gekomen. Zo doet het licht van de zon er 8 minuten over om naar de aarde te komen. En het licht van de dichtstbijzijnde ster doet er 4 jaar over. Met sterke telescopen zijn zelfs sterren waar te nemen die zo ver weg zijn dat het licht dat wij ontvangen al miljarden jaren geleden is uitgezonden. Hoogstwaarschijnlijk schijnen die sterren al lang niet meer of bestaan ze niet eens meer. Dat wij op aarde weinig merken van een tijdsverschil tussen zenden en ontvangen van licht, komt doordat de lichtsnelheid zo onvoorstelbaar groot is: 300 000 km/s (netter geschreven 3,00 ∙ 108 m/s).
B Lichtsignalen hebben in vacuüm (en in lucht) altijd dezelfde snelheid van 3,00 ∙ 108 m/s.
Figuur 45 Lichtsporen
Deeltje en golf
Licht bestaat uit heel kleine afgemeten hoeveelheden energie, die fotonen genoemd worden. Fotonen worden ook wel lichtdeeltjes genoemd, maar het zijn geen ‘gewone’ deeltjes. Je kunt ze immers niet vastpakken of afremmen. Ze kunnen niet stil liggen en ze hebben geen massa. Als een foton op je arm komt, wordt de energie van het foton geabsorbeerd en daarmee bestaat het niet meer. Het is geabsorbeerd en het enige dat is overgebleven is een heel klein beetje warmte. Licht brengt dus energie over van een zender naar een ontvanger. Een doorzichtige stof absorbeert een deel van de fotonen en verzwakt daarmee het doorgaande licht een beetje.
Tegelijkertijd vertoont een bundel fotonen ook golfgedrag. De frequentie bepaalt de kleur van het licht en ook de energie per foton. De frequentie van zichtbaar licht is heel hoog, van 4 ∙ 1014 Hz (rood licht) tot 8 ∙ 1014 Hz (violet licht). De fotonenergie is evenredig met de frequentie. Blauwe fotonen hebben dan ook meer energie dan rode fotonen. Experiment 9: Absorptie van licht
B Licht brengt energie over. B Licht bestaat uit fotonen. De energie van een foton hangt af van de frequentie van het licht.
WAT IS LICHT?
In de 17de eeuw hebben de Nederlander Christiaan Huygens en de Engelsman Isaac Newton duidelijk verschillende opvattingen over licht. Newton concludeert uit de rechtlijnige voortplanting, terugkaatsing en breking dat licht uit deeltjes moet bestaan. Huygens ziet overeenkomsten tussen de breking van licht en de richtingverandering van watergolven en noemt licht een golfverschijnsel. Zo’n opvatting over de aard van een verschijnsel, noem je een theorie. Elk van de twee theorieën over licht krijgt onder de natuurkundigen van die tijd zijn eigen aanhangers. Er ontstaan twee kampen die elkaar bestoken met redeneringen en experimenten om het eigen gelijk of het ongelijk van de ander aan te tonen. Door zo’n debat tussen natuurkundigen worden theorieën aangescherpt. Na verloop van tijd bedenkt iemand een beslissend experiment dat leidt tot acceptatie van één van de theorieën door de meeste natuurkundigen. De wetenschap natuurkunde is dan weer een stapje verder. In het geval van de twee theorieën over licht hebben Huygens en Newton de beslissende experimenten niet meer mee mogen maken. Dat lukte pas veel later.
Figuur 46 Isaac Newton Figuur 47 Christiaan Huygens
NEWTON EN LICHTDEELTJES
Een smalle bundel wit zonlicht wordt bij breking door een glazen prisma in alle kleuren gesplitst. Newton veronderstelde dat licht bestaat uit onmeetbaar kleine gekleurde lichtdeeltjes, die door de zon en andere lichtbronnen uitgezonden worden. Als alle kleuren licht nog samen zijn is het licht wit, maar bij breking in het glas worden de lichtdeeltjes gesorteerd op snelheid. Newton dacht namelijk dat de lichtsnelheid in glas groter is dan in lucht, waardoor een lichtstraal naar de normaal toe breekt. Kleurschifting betekent dan dat de snelheid van de blauwe lichtdeeltjes meer toeneemt dan die van de rode. De lichtsnelheid in glas bleek uiteindelijk echter kleiner te zijn dan in lucht, zodat de lichttheorie van Newton niet klopt. Newton zelf heeft dat niet meer mee kunnen maken, omdat in die tijd de lichtsnelheid nog niet gemeten kon worden.
HUYGENS EN LICHTGOLVEN
Huygens had andere ideeën over licht. Hij dacht dat licht een golfverschijnsel is. Met zijn golftheorie kon hij zowel de spiegeling als de breking van licht verklaren. Huygens kwam hierop, omdat watergolven van richting veranderen als het water ondieper wordt. Dat komt doordat de snelheid van de golven afneemt als het water ondieper wordt. Volgens de golftheorie zou de lichtsnelheid in glas dus juist kleiner zijn dan die in lucht. Maar pas in 1850 is het gelukt die voorspelling te toetsen aan metingen en bleek Huygens gelijk te hebben gehad. Toch was al eerder duidelijk geworden dat licht een golfverschijnsel is. Thomas Young liet namelijk rond 1805 zien dat een lichtbundel door een heel nauwe opening daarachter geen scherpe schaduw meer geeft. Het licht waaiert dan een beetje uit, net als zeegolven die door een haveningang binnenkomen. We noemen dit buiging van golven. Een andere overtuigende aanwijzing voor het golfkarakter van licht was het experiment van Young, waarbij interferentie van licht optreedt als een lichtbundel door twee nauwe openingen, vlakbij elkaar, gaat. Op het scherm zie je dan een patroon van lichte en donkere strepen. Volgens de golftheorie breiden de golven zich na beide openingen cirkelvormig uit en versterken elkaar op plekken waar lichte strepen te zien zijn. Waar het donker is op het scherm, doven de golven elkaar uit. Dat heet interferentie (wederzijdse beïnvloeding). Het experiment van Young was met de deeltjestheorie van Newton niet te verklaren.
EINSTEIN EN ‘GOLVENDE DEELTJES’
Einstein ontdekte dat de afgifte van energie door licht niet met de golftheorie alleen verklaard kan worden. Het blijkt dat het licht zijn energie afgeeft in afgemeten hoeveelheden, die fotonen of lichtdeeltjes genoemd worden. Het zijn heel kleine porties energie die ook golfgedrag vertonen en met de lichtsnelheid reizen. Dat we in het dagelijks leven niets merken van deze ‘korreligheid’ van de natuur, komt doordat de hoeveelheid energie van een foton zo ontzettend klein is, in de grootteorde van 10−19 J.
Elektromagnetisch spectrum
Licht is een onderdeel van het elektromagnetisch spectrum. Behalve licht omvat dit spectrum uit radiogolven, microgolven, infraroodstraling (ir), ultravioletstraling (uv), röntgenstraling en gammastraling. Al die soorten straling bestaan uit fotonen die met de lichtsnelheid reizen.
10 0 AM KG FM TV
radiogolven microgolven IR UV röntgenstraling gammastraling
10 3 10 6 10 9
10 12 10 15 10 18 10 21
frequentie (Hz)
Figuur 50 Het elektromagnetisch spectrum
zichtbaar licht Figuur 48 Proef van Young met laserlicht
Figuur 49 Albert Einstein (1879 - 1955)
Figuur 51 Voorbeeld van het verschijnsel breking De energie van elk foton is evenredig met de frequentie van de straling. Het totale elektromagnetisch spectrum is zeer breed, van 10 Hz tot wel 1026 Hz. Zichtbaar licht is dus maar een heel klein gebiedje in dit spectrum. Gammafotonen hebben de meeste energie en kunnen dan ook de grootste schade aanrichten in het menselijk lichaam. Bij radiogolven van een smartphone of van draadloos internet is de energie van de fotonen zo klein dat ze helemaal geen kwaad kunnen doen. De ondergrens van schadelijkheid ligt bij uv-straling. Van uv-straling kun je huidkanker krijgen.
B Het elektromagnetisch spectrum omvat radiogolven, microgolven, ir-straling, zichtbaar licht, uv-straling, röntgenstraling en gammastraling. B Vanaf uv-straling hebben de fotonen genoeg energie om schade toe te kunnen brengen aan cellen in het lichaam.
Breking van licht
Door breking verandert een lichtstraal van richting. Een voorbeeld daarvan zie je in figuur 51. Als je naar het rietje in het glas kijkt, lijkt het alsof het rietje in het water verschoven is ten opzichte van het rietje boven het wateroppervlak. Dat is maar schijn, het effect wordt veroorzaakt doordat het licht dat van onder het wateroppervlak komt van richting veranderd is. Een lichtstraal die vanuit lucht overgaat naar bijvoorbeeld glas of water, breekt naar de normaal toe, dat is de loodlijn op het oppervlak. Met andere woorden: de brekingshoek r is kleiner dan de invalshoek i. Zie figuur 52. Hoe groter de invalshoek is, des te groter is ook de brekingshoek. Een lichtstraal die vanuit glas of water naar lucht gaat, breekt de andere kant op, van de normaal af. Dan is de brekingshoek (nu in lucht) juist groter dan de invalshoek (nu in water of glas).
De breking hangt ook af van de soort doorzichtige stof. Bij de overgang van lucht naar glas breekt een lichtstraal sterker dan bij de overgang van lucht naar water. Dat komt doordat de lichtsnelheid in glas kleiner is dan in water. Hoeveel keer de lichtsnelheid kleiner wordt bij de overgang van lucht naar een andere stof wordt weergegeven door een getal, de brekingsindex n. Breking wordt veroorzaakt doordat licht zich als golf gedraagt. In glas bewegen lichtgolven minder snel dan in lucht.
normaal
i
r
lucht
glas
cirkelgolf gebroken golf
λlucht
lucht water
λwater
Figuur 52 Een lichtstraal breekt naar de normaal toe als de straal een stof in gaat. Figuur 53 Breking ontstaat doordat lichtgolven in water langzamer bewegen dan in lucht.
Lichtgolven die schuin op het glas invallen veranderen van richting doordat het ene deel van de golf eerder ‘afremt’ dan het andere deel. In figuur 53 zie je hoe de richting van de golf verandert. Je ziet ook dat de golflengte λ, de lengte van één hele golf, in water kleiner is dan in lucht.
B Een lichtstraal breekt naar de normaal toe bij de overgang van lucht naar een doorzichtige stof en van de normaal af bij de overgang van stof naar lucht. B Breking wordt veroorzaakt doordat de lichtsnelheid in een stof kleiner is dan in lucht. B De brekingsindex geeft aan hoe sterk een stof het licht vanuit de lucht breekt.
De brekingsindex is de verhouding tussen de lichtsnelheden in lucht (of vacuüm) en in de stof.
Twee keer breking
Bij een glazen ruit merk je weinig van de breking van licht. Dat komt doordat de lichtstraal bij het verlaten van het glas weer de andere kant op breekt, dus van de normaal af. De lichtstraal wordt twee keer gebroken, maar gaat bij een vlakke ruit uiteindelijk in dezelfde richting verder (zie figuur 54). Bij een vlakke glasplaat wordt de lichtstraal dus alleen iets verschoven. Bij een prisma breekt een lichtstraal ook twee keer, maar nu twee keer dezelfde kant op. De lichtstraal die het glas binnengaat breekt naar de normaal toe en bij het verlaten van het prisma breekt de lichtstraal van de normaal af. Doordat de grensvlakken niet evenwijdig zijn, breekt de lichtstraal twee keer dezelfde kant op. Een prisma verandert dus, net als een lens, de richting van een lichtstraal. Bij een prisma kun je ook goed zien dat blauw licht net iets sterker breekt dan rood licht. Elke kleur licht heeft een eigen brekingsindex en daardoor wordt elke kleur in een iets andere richting gebroken. Er ontstaat dan een spectrum van alle kleuren van de regenboog. Dit verschijnsel heet kleurschifting of dispersie.
B Bij breking door een vlakke glasplaat wordt de lichtstraal alleen iets verschoven. B Bij een prisma valt een smalle evenwijdige bundel wit licht door dubbele breking uiteen in alle kleuren van de regenboog. B Blauw licht breekt het sterkst en rood het minst.
glas
Figuur 54 Bij breking van licht door een glasplaat verschuift de lichtstraal.
Figuur 55 Breking van licht door een prisma
Figuur 56 Bij breking van wit licht door een prisma ontstaat een kleurenspectrum.
Figuur 57 Een regenboog door breking van zonlicht in waterdruppeltjes
HET ONTSTAAN VAN EEN REGENBOOG
Een regenboog ontstaat doordat zonlicht op regendruppels schijnt. Sommige lichtstralen worden in een druppel twee keer gebroken (en één keer intern weerkaatst). De witte lichtstraal wordt daardoor gesplitst in alle kleuren. Het rode licht wordt het minst gebroken en verlaat de druppel het meest aan de onderkant. Dat betekent dat de richting van de rode lichtstraal meer schuin naar beneden is. De waarnemer op de grond zal daardoor de rode kleur juist aan de bovenkant van de regenboog zien (zie figuur 57).
39
40
41
42
43
Waar of niet waar? Verbeter de onjuiste uitspraken. a De natuurkundige grootheid die bij ‘kleur’ hoort, is de frequentie. b De lichtsnelheid in glas is precies even groot als in lucht. c Fotonen zijn kleine porties energie die altijd met de lichtsnelheid bewegen. d De frequentie van rood licht is ongeveer 2 × zo groot als van blauw licht. e Een regenboog ontstaat doordat elke kleur een eigen brekingsindex heeft.
Fotonen reizen met de lichtsnelheid. a Leg uit waardoor het zo lang heeft geduurd, voordat de lichtsnelheid kon worden gemeten. b Leg uit dat een ster die je aan de hemel ziet, al verdwenen kan zijn op het moment dat je die ster ziet.
De zon zendt vooral uv-straling, ir-straling en zichtbaar licht uit. Het zonlicht dat op je hand valt, bestaat vooral uit zichtbaar licht. a Hoe komt het dat er vrijwel geen uv-straling op je hand valt? b Hoe merk je dat het zonlicht dat op je hand valt energie heeft? c Wat gebeurt er met de fotonen op het moment dat ze op je hand komen?
Blauw licht heeft voor de overgang van lucht naar water een grotere brekingsindex dan rood licht. a Welke kleur wordt door water het meest gebroken, rood licht of blauw licht? b Beredeneer bij welke kleur de lichtsnelheid in water het grootst is, bij blauw licht of bij rood licht. Glas heeft een grotere brekingsindex dan water. c Is de lichtsnelheid in glas groter of kleiner dan in water? d Breekt een lichtstraal naar de normaal toe of van de normaal af, als de lichtstraal van water naar glas gaat? Leg uit.
Radiogolven zijn ook elektromagnetische golven en gaan dus ook met de lichtsnelheid. Een smartphone communiceert met een zender/ontvanger ergens in de buurt op een hoog gebouw of aan een hoge mast. a Bereken hoe lang het duurt voordat een mobiel telefonisch signaal bij een mast op 10 km afstand is. Een telefoonverbinding van Nederland met Nieuw-Zeeland gaat via een communicatiesatelliet die op 36 000 km boven de evenaar ‘hangt’. b Bereken hoe lang het minimaal duurt voordat een signaal uit Nederland via zo’n satelliet in Nieuw-Zeeland aankomt.
Om een kleurtje te krijgen kun je in de zon gaan zitten of liggen. Maar achter glas lukt dat niet. a Leg uit waardoor niet. De lamp in een hoogtezon is gemaakt van kwartsglas. b Welk soort straling wordt door kwartsglas wel doorgelaten en door gewoon glas niet? Een halogeenlampje is gemaakt van kwartsglas vanwege de hoge temperatuur die het halogeenlampje kan bereiken. c Leg uit waarom er in een lamp met een halogeenlampje altijd nog een gewoon glazen filter zit.
44
Voor ontsmetting van spullen en ruimten worden wel speciale lampen gebruikt die uv-c uitzenden. Dan zijn bijvoorbeeld in een schoollokaal alle bacteriën, schimmels en virussen in een pauze onschadelijk te maken. d Leg uit waarin uv-c verschilt van het uv-licht van een hoogtezon. e Leg uit waarom dat niet tijdens een les gedaan mag worden.
Een rode en een blauwe lichtstraal vallen onder dezelfde hoek schuin vanuit lucht op een glasplaat. Schets hoe beide lichtstralen na breking verdergaan.
T Twee lichtstralen vallen op een prisma en een vlakke plaat (zie figuur 58). Schets het verdere verloop van de lichtstralen in de figuren op het tekenblad.
Licht van sterren die laag aan de hemel staan wordt door de atmosfeer van de aarde naar de normaal toe gebroken. Leg met behulp van een schets uit of daardoor de sterren hoger of lager lijken te staan.
45
46
47
Figuur 58 Breking
BEHEERSEN
De energie van fotonen
De energie van een foton hangt af van de frequentie volgens de formule:
Efoton = h ⋅ f
In deze formule is Efoton de energie van het foton in joule (J), f de frequentie in hertz (Hz) en h de constante van Planck: h = 6,626 ∙ 10−34 J ∙ s.
De energie van een foton is dus evenredig met de frequentie. Zichtbaar licht heeft een frequentie tussen 4 ∙ 1014 Hz en 8 ∙ 1014 Hz. De energie van een foton ligt daarmee tussen 3 ∙ 10−19 J en 5 ∙ 10−19 J. Elk foton brengt dus maar een heel klein beetje energie over.
B De fotonenergie is evenredig met de frequentie.
Frequentie en golflengte
Omdat licht een golfverschijnsel is, heeft het ook een golflengte, zoiets als golven op zee. De golflengte op zee is de afstand tussen twee toppen van een golf. Bij licht bepaal je de golflengte aan de hand van een interferentiepatroon zoals dat in figuur 48. De golflengte hangt samen met de snelheid van de golven en de frequentie volgens de formule:
c = λ ∙ f
In deze formule is c de lichtsnelheid (in m/s), λ de golflengte (in m) en f de frequentie (in Hz).
Figuur 59 Een foton wordt ook wel voorgesteld als een klein golfpakketje.
REKENVOORBEELD 1
Oranje licht heeft een frequentie van 0,50 ∙ 1015 Hz.
Vraag: Bereken de energie van een foton en de golflengte van dit oranje licht.
Antwoord:
Vul in: f = 0,50 ∙ 1015 Hz bij Efoton = h ∙ f Efoton = 6,626 ∙ 10–34 × 0,50 ∙ 1015 = 3,3 ∙ 10−19 J
Vul in: f = 0,50 ∙ 1015 Hz bij c = λ ∙ f λ = c _ f = 3,0 ⋅ 108 _ 0,50 ⋅ 1015 = 6,0 ⋅ 10−7 m = 600 nm
Figuur 60 De verschillende elementen verraden zich door de donkere lijnen in het spectrum.
Experiment 11: Licht ontleden
Figuur 61 Verticale bundel laserlicht door een tralie op een scherm
lichtbron tralie lens scherm
Figuur 62 Opstelling met tralie en scherm
Figuur 63 Spectrum van een halogeenlampje
5 Licht uit de ruimte
ONTDEKKEN
Het enige dat sterrenkundigen kunnen meten aan sterren is de straling die er van afkomt. Van die straling wordt een groot deel tegengehouden door de dampkring van de aarde, maar niet het zichtbare licht. Sterrenkundigen kijken niet alleen door hun sterrenkijkers, ze meten ook aan het licht dat hun telescopen opvangen van sterren. Uit die metingen kun je bijvoorbeeld afleiden welke elementen in die ster voorkomen, wat de temperatuur van de ster is en ook hoe ver die ster van ons vandaan staat. Voor zulke metingen moet het licht wel eerst in de verschillende kleuren uiteengerafeld worden. Daarvoor wordt een spectroscoop gebruikt.
PARAGRAAFVRAAG
Hoe werkt een spectroscoop en hoe wordt er in de sterrenkunde gebruik van gemaakt?
BEGRIJPEN
Het licht ontrafelen
Het zichtbare licht wordt door sterrenkundigen uiteengerafeld met behulp van een spectroscoop. Een eenvoudige spectroscoop maakt gebruik van een prisma. Daarmee kun je goed de verschillende kleuren in het spectrum zien, maar het is lastig om met een prisma de golflengte van het licht nauwkeurig te bepalen. Makkelijker en ook nauwkeuriger gaat het met een spectroscoop waarin een tralie zit.
Een tralie voor licht bestaat uit heel veel smalle openingen vlak naast elkaar, bijvoorbeeld 600 spleten per mm. Als een bundel licht van één kleur op een tralie valt, worden alle openingen nieuwe golfbronnetjes. De golven die deze bronnetjes uitzenden, lopen door elkaar heen. Er ontstaat dan interferentie. Op sommige plekken van een scherm versterken de lichtgolven elkaar. Daar zie je dan een stip of streep in de kleur van het licht. Zo’n stip noemen we een maximum. Tussen de maxima in doven de vele lichtgolven uit de verschillende openingen in het rooster elkaar uit, het is daar donker (zie figuur 61).
De hoek tussen de maxima hangt af van de golflengte van het licht. Als je die hoek opmeet, kun je daarmee de golflengte berekenen. Een andere kleur licht, met een andere golflengte, heeft een andere hoek tussen de maxima. Zo is wit licht met een tralie te ontleden in de verschillende golflengtes. Er ontstaat een spectrum van kleuren. Zie figuur 62 en 63.
B Met een spectroscoop wordt wit licht ontleed in een kleurenspectrum. B Met een tralie zijn golflengtes nauwkeurig te bepalen.
Spectrum van de zon
In figuur 64 zie je het spectrum van een heel gewone ster, de zon. Om dit diagram te kunnen maken, is een spectroscoop gebruikt. Bij elke golflengte is de intensiteit van de straling gemeten. De hoogte van de lijn geeft dus de intensiteit van de straling van die golflengte weer. De blauwe lijn in figuur 64 is niet gemeten. Het is de theoretische grafiek van een stralend voorwerp met een temperatuur van 5800 K. De straling die de zon uitzendt (gele berg) lijkt zo goed op die theoretische kromme, dat we aannemen dat de temperatuur aan het oppervlak van de zon ook ongeveer 5800 K is.
Het spectrum dat een ster uitzendt, hangt af van de temperatuur van het oppervlak van die ster. Bij een hogere temperatuur wordt veel meer straling uitgezonden. Bovendien is bij een hogere temperatuur de kleur van de ster anders. Het hele spectrum is dan naar links verschoven, met naar verhouding meer blauw licht. Een minder hete ster zendt veel minder straling uit en het licht ervan is roder (zie figuur 65).
Figuur 65 Theoretische stralingskrommen bij verschillende (absolute) temperaturen
In figuur 64 kun je ook zien dat niet alle zonnestraling op het aardoppervlak komt. Het grootste deel van de uv-straling wordt hoog in de atmosfeer geabsorbeerd. Ook sommige golflengtegebieden van de ir-straling worden door de atmosfeer geabsorbeerd. Het zichtbare licht wordt wel grotendeels doorgelaten en daaraan kunnen sterrenkundigen vanaf het aardoppervlak metingen doen.
B Uit het spectrum van een ster kan de temperatuur van het oppervlak van de ster bepaald worden. B Hoe heter de ster des te meer straling zendt deze uit en des te blauwer is de kleur.
Hoe koeler de ster des te minder straling zendt deze uit en des te roder is de kleur. B De atmosfeer van de aarde absorbeert delen van het spectrum van de zon.
De atmosfeer van de aarde laat vooral zichtbaar licht en radiogolven door. Voor hemelwaarnemingen vanaf de aarde gebruiken sterrenkundigen daarom vooral deze soorten straling. Maar deze soorten straling vormen maar een heel klein stukje van het hele spectrum van elektromagnetische golven (zie ook Binas). Infraroodstraling kun je niet zien, maar je kunt het wel meten met fotometers. Omdat infraroodstraling van sterren niet goed door de atmosfeer heen komt, bevindt een telescoop met een spectrometer voor infraroodstraling zich aan boord van een satelliet. Ultravioletstraling gaat niet door gewoon glas heen, achter glas wordt je niet bruin. Ook de atmosfeer houdt, gelukkig voor ons, veel ultravioletstraling tegen. Daarom zijn er astronomische satellieten die in het ultraviolette deel van het spectrum het licht van sterren meten.
/nm )
Stralingsintensiteit (MW/m Zonlicht bovenin de atmosfeer
5250°C ideaal zwart lichaam
Straling op zeeniveau
250 500 750 1000 1250 1500 1750 2000 2250 2500 Golflengte (nm )
Figuur 64 Spectrum van het zonlicht
REFLECTIETRALIE ALS SPECTROSCOOP
Behalve bij een hele rij openingen naast elkaar waar het licht doorheen schijnt, treedt interferentie ook op bij spiegeling aan een rij heel smalle spiegeltjes naast elkaar. Zo kun je met bijvoorbeeld een cd of dvd ook het (zon)licht in al zijn kleuren splitsen. Een spectroscoop, die sterrenkundigen gebruiken, bestaat uit een metalen reflectietralie die het opgevangen licht weerkaatst naar een lichtmeter.
Figuur 66 Weerkaatsing van zonlicht op de muur via een cd
