„Wat is de natuur toch mooi!”, roepen wij wel eens uit, wanneer we op een lentemorgen het jonge groen der bomen en der weilanden zien en daartussen de rode, gele, blauwe en witte bloemen, schitterend in het gouden licht van de morgenzon.
Er zijn slechts weinig mensen, die niet gevoelig zijn voor het kleurenspel van den regenboog, die zich als een fantastische, gewelfde brug tegen het donkere uitspansel aftekent.
„Hoe ontstaat toch de indruk van een bepaalde kleur op het netvlies van ons oog?” De wetenschap, die alles in droge cijfers en formules samenvat, brengt ons door haar antwoord uit het rijk der poëzie met een ruk tot de nuchtere werkelijkheid terug.
„Kleur,” zegt de wetenschap, „wat wij als kleur waarnemen, is slechts verschil in het aantal lichttrillingen per seconde.” Evenals het verschil tussen hoge en lage tonen niet anders is dan het verschil in het aantal geluidsgolven per seconde, zo is het verschil tussen de rode, gele, groene en blauwe kleur slechts het verschil in het aantal lichtgolven in den aether. Hoe meer geluidsgolven per seconde, hoe hoger de toon; hoe meer lichtgolven, hoe meer zich de kleur, die wij zien, in het spectrum naar rechts verplaatst: van rood, naar geel, naar groen, naar blauw.
Een geluid zal op ons oor een krachtiger indruk maken, indiejn de golvingen bij een gelijk aantal per seconde, dieper zijn; de lichtindruk, dien ons oog waarneemt, is eveneens sterker, als de golven meer hoogte en diepte vertonen.
De wijze, waarop wij deze golven of trillingen meten, is echter bij het geluid anders dan bij het licht.
Bij het geluid weten wij, dat een zekere toonhoogte overeenkomt met een aantal trillingen per seconde. Men telt dus het aantal geluidsgolven.
Bij het licht, dat zich zo enorm veel sneller voortplant, zouden wij bij deze telling tot reusachtige getallen komen. Men heeft daarom liever den afstand tussen de golven gemeten, wat in den grond op hetzelfde neerkomt. Immers als men weet, dat het geluid in een seconde een zekeren afstand aflegt en bij een bepaalden toon een bekend aantal trillingen heeft, dan kan men daaruit gemakkelijk den afstand tussen twee, elkander opvolgende golven berekenen. Omgekeerd kan men ook berekenen, hoeveel lichttrillingen er per seconde zijn, als men den afstand kent, dien het licht in een seconde aflegt en men weet, hoever de golven onderling verwijderd zijn.
De afstand tussen de lichtgolven nu is uiterst klein, daarom heeft men als eenheid van maat (zoals b.v. de Meter, de Liter), de Angström genomen, dat is één tienmillioenste millimeter (1/10.000.000 m.m.); aldus genoemd naar een Zweeds natuurkundige. De lichtgolven met den grootsten onderlingen afstand zien wij als donkerrood, die met den kortsten als violet licht. Lichtgolven met langeren of korteren onderlingen afstand, de zogenaamde infra-rode en ultra-violette stralen, kan ons oog niet waarnemen; evenals bij het geluid de hoorbare tonen tussen zekere grenzen liggen. Ons oog neemt alleen als licht waar die aethertrillingen (het licht plant zich voort door trilling van den aether, niet van de lucht, zoals het geluid), waarvan de golfafstand ligt tussen 687 tot 397 Angström. Deze wekken in ons oog den indruk van de kleuren: rood, oranje, geel, groen, blauw, indigo en violet. Elke kleur heeft haar eigen trillingssnelheid (frequentie). Bestaat licht uit stralen van één bepaalde trillingssnelheid, dan spreken wij van homogeen (eenvormig) licht. In de natuur komt zulk licht nagenoeg niet voor; de kleurindrukken, die wij ontvangen, zijn niet homogeen, maar gemengd. Iedereen weet, dat men kleuren mengen kan en dan een andere kleur krijgt,, b.v. geel en blauw geeft groen, rood en geel geeft oranje, rood en blauw geeft paars. De kleur groen, die de weilanden en de bomen vertonen, is een combinatie van gele en blauwe lichtstralen. Nochtans bestaat er ook homogeen licht van groene kleur. Een combinatie van alle lichtstralen met golfafstanden van 687 tot 397 Angström nemen wij waar als wit licht, zoals het zonlicht. Men kan gemakkelijk aantonen, dat het witte zonlicht alle, voor ons waarneémbare kleurschakeringen bevat. Wij laten daartoe een lichtbundel van het zonlicht door een prisma vallen en vangen het schijnsel opeen scherm op. Deze lichtbundel wordt doorliet glas gebroken en wel zó, dat de stralen met korten golfafstand (dus met méér trillingen per seconde) meer afwijken dan die met langeren golfafstand (minder trillingen per seconde). Het prisma sorteert dus den lichtbundel volgens de „toonhoogte” der stralen (zouden wij bij het geluid zeggen)en dit gebroken licht vertoont zich op het scherm als een streep licht, van links naar rechts: rood, oranje, geel, groen, blauw, indigo en violet. Deze gekleurde streep noemt men het spectrum, dat echter ook wel verdeeld wordt in drie grondkleuren: rood,, geel en blauw.
Nu zou men kunnen zeggen: „als nu het zonlicht wit is, hoe komt het dan, dat wij verschillende voorwerpen, die toch alle door hetzelfde witte licht beschenen worden, bijv. rood, blauw of geel zien?” Dat komt, omdat een stof, die bijv. rood van kleur is, alle stralen opslorpt, behalve de rode. De rode stralen worden teruggekaatst, bereiken ons oog en geven ons den indruk van een rode kleur. Kaatst een stof alle lichtstralen terug, dan zien wij haar wit; slorpt zij ze alle op, dan is zij zwart in ons oog.
Is een stof doorschijnend, bijv. glas, en laat zij alle stralen door, dan nemen wij alle voorwerpen, door dat glas gezien, onveranderd waar. Heeft het glas echter de eigenschap alle stralen, behalve de blauwe te absorberen, dan zien wij dat glas als blauw glas en alles, wat wij er door bekijken, is met een blauwe kleur doordrenkt.
