Það kann að hljóma undarlega að tala um ósýnilegt ljós, en heimurinn er stundum bara svolítið undarlegur.
Ljós ferðast sem bylgjur frá ljósgjafa, svipað og gárur á vatni. Litur ljóssins ákvarðast af tíðni ljóssins (sjá meir um: liti og blöndun ljóss) og ef við röðum litum ljóssins í röð eftir tíðni raðast þeir í regnbogaröð:
Tíðni sýnilega ljóssins er á bilinu 430-770 THz (tera-hertz). Það þýðir að ljósbylgjurnar sveiflast 430-770 billjón sinnum (430-770 000 000 000 000 sinnum) á sekúndu! En þetta er bara takmörkun á augunum okkar. Ljósbylgjur geta vel sveiflast hraðar og hægar en það, svo það eru þá til ósýnilegir litir ljóss!
Innan við rauðan er ljósið kallað innrautt og utan við fjólubláan er liturinn útfjólublár. Augun okkar geta þó ekki skynjað slíkt ljós og því má tala um ósýnilegt ljós.
Þetta ósýnilega ljós er allt í kringum okkur án þess að við verðum þess vör. Það skiptir okkur þó allnokkru máli. Þegar við erum úti í sterkri sól þurfa sum okkar að bera á okkur sólarkrem til þess að við brennum ekki. Þarna eru að verki útfjólublái hluti sólarljóssins, en sá litur eru nægjanlega orkuríkir til að geta valdið skemmdum á húðinni.
Innrauða geisla getum við svo greint með mörgum símamyndavélum. Flestar fjarstýringar virka með því að blikka innrauðri peru sem viðtækið (tækið sem er verið að stjórna, t.d. sjónvarpið) nemur. Ljósið frá fjarstýringum er í kringum 320 THz, sem er vel neðan við næmni augna okkar, en enn innan við næmni margra símamyndavéla.
Hitageislun
Það eru hins vegar ekki bara sérstakar perur sem gefa frá sér innrauða geisla. Allir hlutir við herbergishita gefa frá sér innrauðar ljósbylgjur.
Við þekkjum þetta reyndar vel úr sýnilega litrófinu. Ef við fylgjumst með hitaþráðunum í brauðrist þegar þeir hitna sjáum við að þeir taka að glóa appelsínugulu ljósi. Þegar þeir kólna svo aftur hætta þeir að glóa. Þeir hætta allavega að glóa sýnilegu ljósi.
En þeir glóa enn innrauðu ljósi!
Alveg eins og við getum smíðað myndavélar sem eru næmar á sýnilegt ljós getum við búið til myndavélar sem eru næmar á aðra hluta rafsegulrófsins. Í Vísindasmiðjunni er einmitt myndavél af slíku tagi sem er næm á innrautt ljós. Þannig sér hún hitageislun frá misheitum hlutum nálægt herbergishita sem mismunandi innrauða "liti".
Aðrar bylgjur og geislar
Í raun nær róf rafsegulbylgjanna sem innrautt, sýnilegt, og útfjólublátt ljós er dæmi um, alveg frá tíðninni núll og upp í óendanlegt. Hægasta tíðnin er kölluð útvarpsbylgjur, en það gengur aðeins gegn hversdagslegu tungutaki að kalla þær ákveðinn lit ljóss.
Sama gildir um hröðustu tíðnirnar -- gammageisla -- sem einkennast meir af eindaeðli sínu þótt þeir séu dæmi rafsegulbylgja.
Annars nær rafsegulrófið frá:
útvarpsbylgjur -- örbylgjur -- innrautt ljós -- sýnilegt ljós -- útfjólublátt ljós -- Röntgengeislar -- gammageislar
Ítarefni
Spurningar af Vísindavefnum
- Eru til litir sem mannsaugað greinir ekki?
- Þótt augun mín og þín greini ekki alla liti sem til eru, væri samt hægt að hugsa sér liti sem ekki eru þekktir?
-- Úr leiðbeiningum: Flest í kringum okkur gefur ekki frá sér sýnilegt ljós heldur endurkastar ljósi sem kemur frá sólu eða öðrum ljósgjöfum. Með því að hita hlut upp nægilega mikið má hins vegar fá hann til að glóa. Flestir kannast við að þegar hitaþræðir brauðristar hitna verða þeir rauðgulglóandi. Það sama á við um járnhluti eins og skeifur þegar þeir eru hitaðir. Reyndar gildir það sama um öll efni (ekki bara málma). Það er að segja svo lengi sem þau brenni ekki áður en nægilega miklum hita er náð. Við um 600 °C hita fara hlutir að glóa dimmum rauðum blæ, við 2000 °C eru þeir rauðgulir og við 5500 °C (sem er hitastig sýnilega yfirborðs sólarinnar) skína þeir hvítir (eins og sólin sýnist vera utan lofthjúpsins -- lofthjúpurinn dreifir bláu ljósi mun meira en rauðu sem veldur því að sólin virðist gulari og gefur himninum hinn bláa lit á daginn). Litur glóðandi hluta fer því eftir hitastiginu. En fari hitastig niður í 500 °C glóir hluturinn ekki lengur teljanlegu sýnilegu ljósi. Hann glóir reyndar ennþá, en þá aðallega innrauðu ljósi sem augu okkar eru ekki næm fyrir. Þetta ljós getum við hins vegar séð með svo til gerðum hitamyndavélum. Hitamyndavélin í Vísindasmiðjunni sér t.a.m. geislun frá 0-60 °C heitum hlutum svo hlutir við líkamshita sjást á myndum hennar eins og glóperur! --