Ljus
Ljus är en form av elektromagnetisk strålning med en våglängd som kan upptäckas av det mänskliga ögat. Det är en liten del av det elektromagnetiska spektrumet och strålning som avges av stjärnor som solen. Djur kan också se ljus. Studiet av ljus, som kallas optik, är ett viktigt forskningsområde inom den moderna fysiken. När ljuset träffar ett ogenomskinligt föremål bildar det en skugga.
Ljus är elektromagnetisk strålning som har egenskaper som både vågor och partiklar. Ljus finns i små energipaket som kallas fotoner. Varje våg har en våglängd eller frekvens. Det mänskliga ögat ser varje våglängd som en annan färg. Regnbågar visar hela det synliga ljusets spektrum. De separata färgerna, som rör sig in från ytterkanterna, brukar anges som rött, orange, gult, grönt, blått, indigo och violett. Andra färger kan endast ses med hjälp av speciella kameror eller instrument: Våglängder under den röda frekvensen kallas infrarött och högre än den violetta kallas ultraviolett.
Ljusets övriga huvudsakliga egenskaper är intensitet, polarisation, fas och rörelseimpulsmoment.
Inom fysiken avser begreppet ljus ibland elektromagnetisk strålning av alla våglängder, oavsett om den är synlig eller inte. Den här artikeln handlar om synligt ljus. Läs artikeln om elektromagnetisk strålning för att få veta mer om det allmänna begreppet.
Det är lagen om reflektion som gör det möjligt för oss att se ett föremål reflekterat i en spegel.
Ljusstrålar lyser genom metallmönster på en järnvägsstation
Om ljus
I ett vakuum rör sig ljuset med ljusets hastighet, som är 299 792 458 meter per sekund (eller cirka 186 282 miles per sekund). Det betyder att det tar ungefär 8 minuter för ljuset att nå jorden från solen. I glas färdas det ungefär två tredjedelar så snabbt.
Ljuset rör sig i en rak linje och skapar skuggor när ljusets väg blockeras. Mer fasta saker får en mörkare skugga, saker som är mer klara får en ljusare skugga och genomskinliga saker får ingen eller mycket lite skugga. Ljuset kan lättast passera genom genomskinliga saker. När ljuset inte befinner sig i ett vakuum färdas det långsammare än sin maximala ljushastighet. Det långsammaste ljuset som någonsin har registrerats rörde sig med en hastighet av 39 miles i timmen. Våra ögon reagerar på ljus; när vi ser något ser vi det ljus som det reflekterar eller det ljus som det avger. En lampa avger till exempel ljus, och allt annat i samma rum som lampan reflekterar dess ljus.
Varje ljusfärg har en annan våglängd. Ju kortare våglängd, desto mer energi har ljuset. Ljusets rörelsehastighet beror inte på dess energi. Att gå genom delvis genomskinliga föremål kan sakta ner ljuset med en mycket liten mängd.
Vitt ljus består av många olika ljusfärger som läggs samman. När vitt ljus lyser genom ett prisma delas det upp i olika färger och blir ett spektrum. Spektrumet innehåller alla de våglängder av ljus som vi kan se. Rött ljus har den längsta våglängden och violett (lila) ljus har den kortaste.
Ljus med en kortare våglängd än violett kallas ultraviolett ljus. Röntgenstrålar och gammastrålar är också former av ljus med ännu kortare våglängder än ultraviolett. Ljus med en längre våglängd än rött kallas infrarött ljus. Radiovågor är en form av elektromagnetisk strålning med en ännu längre våglängd än infrarött ljus. Mikrovågorna som används för att värma mat i en mikrovågsugn är också en form av elektromagnetisk strålning. Våra ögon kan inte se dessa typer av energi, men det finns vissa kameror som kan se dem. De olika formerna av ljus, både synligt och osynligt, utgör det elektromagnetiska spektrumet.
När ljuset bryts i regndroppar uppstår en regnbåge. Regndroppen fungerar som ett prisma och bryter ljuset tills vi kan se spektrumets färger.
Färg
Ljus och färg är former av analog information. Elektroniska kameror och datorskärmar arbetar dock med digital information. Elektroniska kameror eller dokumentskannrar gör en digital version av en färgbild genom att separera den fullständiga färgbilden i separata röda, gröna och blå bilder. Senare använder en digital bildskärm pixlar av endast dessa tre färger. Datorskärmar använder endast dessa tre färger i olika ljusstyrkor. Hjärnan kombinerar dem för att se alla andra färger i bilden.
Människor tror att föremål har färg. Detta beror på att de molekyler som utgör föremålet absorberar vissa ljusvågor och låter de andra ljusvågorna studsa tillbaka. Det mänskliga ögat ser våglängderna för allt ljus som inte absorberades, och kombinationen av dessa ger hjärnan intrycket av en färg.
Laserstrålar
Regnbågen i Budapest visar färgerna i det synliga spektrumet.
Frågor och svar
F: Vad är ljus?
S: Ljus är en form av elektromagnetisk strålning vars våglängd kan upptäckas av det mänskliga ögat. Ljus är både vågliknande och partikelliknande och är en form av energi som består av små paket som kallas fotoner.
F: Vad kallas studiet av ljus?
Svar: Studiet av ljuset kallas optik.
F: Hur interagerar ljuset med ogenomskinliga föremål?
Svar: När ljuset träffar ett ogenomskinligt föremål bildas en skugga.
F: Hur interagerar ljuset med genomskinliga föremål?
Svar: När ljuset träffar ett genomskinligt föremål passerar det genom det nästan helt och hållet utan skugga.
F: Vilka är regnbågens färger från ytterkanten till innerkanten?
Svar: Regnbågens färger från ytterkant till innerkant är rött, orange, gult, grönt, blått, indigo och violett.
F: Vad kallas de våglängder som ligger under den röda frekvensen?
S: Våglängder under den röda frekvensen kallas infraröda.
F: Vad är jordens viktigaste ljuskälla?
S: Jordens huvudsakliga ljuskälla är solen.
