licht

  • Afdrukken
Gegevens
Gemaakt op maandag 07 april 2025 17:34
Laatst bijgewerkt op woensdag 23 april 2025 23:47
Gepubliceerd op maandag 07 april 2025 17:34
Hits: 115
Licht Wat is licht
Na een nacht, zo donker dat wij geen hand voor ogen zagen en al tastend de weg moesten vinden, zijn wij blij met de zon die ons pad verlicht. Door het zonlicht zien wij de wereld en de ander weer helder, kontrastrijk, vol kleur en detail; maar wat is licht?

Licht is een vorm van elektromagnetische stralen die menselijke en dierlijke ogen kunnen waarnemen. Het bevindt zich binnen golflengten 380 tot 780 nanometer (nm). Binnen dit bereik onderscheiden we verschillende kleuren: violet licht heeft de kortste golflengte (rond 380 nm) en rood licht de langste (rond 780 nm). ​Veel dieren kunnen elektromagnetische stralen buiten deze golflengten waarnemen. Insecten kunnen ultraviolette straling (100nm –400nm1 mm) waarnemen. Vogels zoals de pimpelmees en dieren zoals katten kunnen ook ultraviolette- of UV straling waarnemen. Sommige slangen zoals de Groefkopadder hebben tussen hun ogen en neusgaten twee holtes met een membraan dat de warmte of infraroodstralen(tussen 780 en 1mm van prooidieren waarneemt. Ook muggen en bed wantsen kunnen infraroodgolven waarnemen, wat hen helpt om warmbloedige gastheren te vinden.

De elektromagnetische stralen in het lichtspectrum kunnen zich ook gedragen als pakketjes met lichtdeeltjes,(fotonen of energiedeeltjes zonder massa, zodanig laag in energie dat ze geen interacties aangaan met elektronen in de atmosfeer) die ontstaan zijn in de kern van de zon. Elektromagnetische stralen variëren van meterslange energiearme radiogolven tot ultrakorte energiekrachtige in het atoombereik korte golven(stralen) zoals gammastralen. Tussenin bevinden zich ergens de lichtgolven.
De elektromagnetische stralen ontstaan doordat de materie van de zon die grotendeels uit waterstof bestaat, door de zwaartekracht, druk uitoefent op de kern van de zon. Door de omvang van de zon die In volume is 1.3 miljoen keer zo is groot als de aarde is deze druk zo immens dat de waterstof atomen aldaar tegen elkaar aangedrukt worden en temperaturen tussen de 15 en 16 miljoen graden ontstaan. Die combinatie van druk en temperatuur doet waterstofatomen aldaar fuseren. Deze waterstofatomen fuseren tot heliumatomen. Het gaat hier om honderdduizenden tonnen helium productie per seconde. De zon verliest door dit proces aan gewicht en dat gewicht zit in de energie in de vorm van elektromagnetische stralen die naar de oppervlakte van de zon reizen. Die reis naar de de oppervlakte duurt 30 miljoen jaar. Van de immense energie op het moment van fusie van 26,5 megaelektronvolt is aan de oppervlakte van de zon 0,5 elektronvolt over. We moeten hierbij in acht nemen dat er in de kern van de zon elke seconde zon ongeveer 1038 fusies plaatsvinden. Dat levert in totaal zo’n 3,8 X 1026 Watt aan energie per seconde op.
De aarde krijgt maar een heel klein stukje van die energie Dat komt omdat de zon die energie in alle richtingen uitstraalt. De aarde ontvangt slechts het kleine deel dat door haar dwarsdoorsnede (denk: schaduw) wordt opgevangen. Dat is ongeveer 1/2.200.000.000 van de totale zonnestraling.
Maar zelfs dat kleine stukje is nog gigantisch:
De aarde ontvangt per seconde ongeveer 1.361 watt per vierkante meter aan het oppervlak dat direct naar de zon is gericht. Dit noemen we de zonneconstante. Daar een vierkante meter zonnepaneel 270 Watt oplevert, kun je op een zonnige dag met 8 zonnepanelen, je wasmachine laten draaien.
Over de hele aarde verspreid komt dat neer op ruwweg 174.000 terawatt aan zonne-energie per seconde – dat is tienduizenden keren meer dan het totale energieverbruik van de mensheid! Er zijn echter nog heel wat stappen te zetten voordat wij met deze zonne-energie de menselijke behoefte kunnen dekken.
Met dien verstande dat deze elektromagnetische stralen waaronder ook het licht al 5,7 miljard jaar door de aarde ontvangen worden en volgens de natuurkundigen en astronomen nog zo'n 5 miljard zullen blijven stralen.

De vele functies van het licht:
Door het zonlicht worden de aardse dagen beschenen. Door de teruggekaatste lichtfotonen, nemen mensen en dieren de wereld, in vormen en kleuren waar. Wanneer wij de beschikking zouden hebben over de vaardigheid infrarood waar te nemen, zouden wij waarnemen dat wij zelf ook licht uitstralen.
Het zonlicht is voor alle levende wezens op de Aarde van levensbelang.
Het zonlicht gaat als het ware een symbiose aan met alle levende wezens die ogen hebben en huidreceptoren. Het chlorofyl in de
chloroplasten van plantencellen gaat een fotosynthese aan met het paarsblauwe en rode zonlicht. Dat proces doet de planten groeien en zuurstof en glucose produceren.
Het zonlicht beïnvloedt het ontstaan en dus ook de evolutie, levenskracht en energie van al wat leeft.
Het zonlicht wijst levende wezens de weg door het landschap naar voedsel en stelt hen in staat veiligheid van gevaar te onderscheiden.

Wanneer wij buiten zijn in het zonlicht of onder een dik regenachtig wolkendek ervaren wij een voortdurende verandering van kleuren en sferen die werken op onze emoties. Wie houdt er niet van de natuur in het beloftevolle ochtendlicht of avondlicht.
Hoe belangrijk het licht is beseft de mens die een dagje ouder wordt en bij lamplicht moeite heeft met de kleine lettertjes. Echter overdag bij het raam zijn diezelfde lettertjes scherp en contrastrijk.

De oerknal en het licht
Het licht, had net als het universum, een begin. Het begin van het universum wordt de oerknal genoemd. De oerknal vond 13,8 miljard jaar geleden plaats. Dat er een oerknal moet zijn geweest, leiden we af uit de bevindingen van
Edwin Hubble, een Amerikaans astronoom, die in 1929 vaststelde dat er buiten de Melkweg(sterrenstelsel) nog andere galaxieën(sterrenstelsels) zijn en dat die sterrenstelsels zich van elkaar af bewegen. Hubble ontdekte deze wet door een bijna systematische roodverschuiving waar te nemen in de Cepheïden.. Deze sterren zijn onderhevig aan helderheidsvariaties wiens periode is verbonden met de absolute helderheid vastgelegd door de astronome Henrietta Leavitt aan het begin van de twintigste eeuw. . De observatie van de variatieperiode van de Cepheïden in een ander sterrenstelsel maakte het dus mogelijk om hun relatieve afstand af te leiden. De vliegsnelheid van dezelfde sterrenstelsels werd gemeten door een roodverschuiving in hun spectrum waar te nemen.. br /> Hieruit volgt dat de het universum ooit veel kleiner geweest moet zijn geweest.
Georges Lemaître een Belgische priester, wiskundige en astronoom had deze veronderstelling al in 1927 met hulp van de algemene relativiteitstheorie van Einstein, theoretisch uitgewerkt. Hij stelde dat de kosmos, het heelal of het universum moet zijn begonnen als een "primal atom".

Door de oerknal, ontstonden, de tijd, het universum energie, materie, de zwaartekracht, de sterke kernkracht, de zwakke kernkracht, fotonen en het elektromagnetisme.
In de eerste 380.000 jaar daarna, was het universum vol met een vele miljarden graden hete plasma van deeltjes. Te weten protonen elektronen, neutronen, fotonen(lichtdeeltjes), quarks, gluonen, neutrino’s en antideeltjes.
De fotonen werden verstrooid of geabsorbeerd door botsingen met geladen deeltjes zoals elektronen en protonen. Het universum was daardoor nog ondoorzichtig.
Na 380.000 jaar was het universum afgekoeld tot 3000 graden Kelvin en konden elektronen zich binden aan protonen om waterstofatomen te vormen.
Omdat de elektronen nu gebonden waren aan de atomen konden ze niet meer in botsing komen met de fotonen. De fotonen werden daardoor niet meer geabsorbeerd of verstrooid en konden verder bestaan en door de ruimte bewegen. Het licht was geboren ondanks dat er nog geen levend wezen was dat dit licht kon aanschouwen.

Het licht dat toen vrijkwam is inmiddels sterk afgekoeld, heeft een temperatuur van 2 Kelvin en is uitgerekt door de uitdijing van het heelal. We detecteren het nu als microwave-straling – de zogenaamde kosmische microgolf-achtergrondstraling (CMB). Het is als een fossiel van het eerste licht van het heelal. Wij weten dit omdat uit metingen is gebleken dat deze CMB waar je ook meet in het heelal op heel kleine fluctuaties na overal gelijk is. De Planck ruimtetelescoop mat tussen 2009 op alle punten van het universum de CMB en zijn fluctuaties en kon zo tamelijk de leeftijd van het universum extrapoleren tot 13,8 miljard jaar.

Niemand weet wanneer er levende wezens in het universum ontstonden die het licht konden waarnemen. Zeker is wel dat het nog tot vele miljarden jaren zou duren, voor er leven op aarde ontstond dat dit licht en alles wat door het licht beschenen wordt kon zien. Natuurlijk kunnen wij niet uitsluiten dat er ook al enkele miljoenen jaren na de oerknal al levende wezens zijn ontstaan in de Melkweg of in andere galaxieën maar tot nu toe is dat onbekend. Onze ogen zijn in de loop van de evolutie deel zijn gaan uitmaken van onze uitrusting om te overleven en het leven comfortabeler te maken. Je kunt in zekere zin stellen dat licht en zien wederkerig zijn.