Wat is dat? Encyclopedie voor jongeren

P.J.F.H. van de Rivière, R. de Ruyter-van der Feer (1928, 1930 en 1938)

Gepubliceerd op 09-08-2019

Licht

betekenis & definitie

Het is 'niet zo eenvoudig uit te leggen, wat het licht eigenlijk is. Men kan wel zeggen: „Licht is trilling van den aether.” Maar in de eerste plaats zegt deze verklaring niets, omdat men van die trilling geen duidelijke voorstelling heeft en het woord aether eveneens een leeg begrip is, en in de tweede plaats is het nog een open vraag, of deze verklaring wel juist is.

Het is een hypothese, even als het bestaan van den aether zelf, waaromtrent we nog geen positieve kennis bezitten. In vroeger tijden meende men, dat het licht uit oneindig fijne stofdeeltjes bestond, z.g. corpusculi, die door de lichtgevende lichamen uitgezonden werden.

Deze hypothese noemt men de emanatie-theorie. Toen men echter te weten kwam, dat het licht zich door de ruimte met een snelheid van 300.000 kilometer per seconde voortplant, heeft men deze hypothese opgegeven.

Stof, die zich met zulk een enorme snelheid voortbeweegt, achtte men toentertijde ondenkbaar! Toen Isaac Newton een nieuwe hypothese verkondigde, volgens welke het licht een trillingsverschijnsel van den wereldaether is, werd zijn theorie spoedig algemeen aanvaard. Deze hypothese noemt men de undulatie- of vibratie-theorie (vibratie betekent trilling).„Hoe is men te weten gekomen, dat het licht per seconde een weg van 300.000 K.M. aflegt?” Dat is een begrijpelijke vraag, want het is duidelijk, dat men deze snelheid niet meten kan op de wijze, zoals men de snelheid van het geluid meet.
De Deense sterrenkundige Olof Romer (1644—1710) was de man, die het raadsel oploste. Deze geleerde hield zich gedurende enige jaren bezig met het observeren van de planeet Jupiter en haar manen. Hij berekende de omlooptijden van deze satellieten, door nauwkeurig waar te nemen, wanneer zij in den schaduwkegel van Jupiter verdwenen. Nu had hij eens, toen Aarde en Jupiter in oppositie stonden (zie bijgaande tekening stand 1°), precies uitgerekend, wanneer de ene maan over een half jaar weer in den schaduwkegel van Jupiter verdwijnen zou. Toen hij zes maanden later de proef op de som nemen wilde door te controleren, of het berekende tijdstip juist was, moest hij met verbazing vaststellen, dat de maan 986 seconden te laat was. Hij meende eerst, dat hij een fout bij de berekening gemaakt had en herhaalde het experiment met de meeste nauwgezetheid. Toen hij een half jaar later de berekening door waarneming controleerde, vond hij, dat de maan thans 986 seconden te vroeg was, dus zijn achterstand ingehaald had. Romer mijmerde, wat de oorzaak van deze onregelmatigheid zijn kon en kwam tenslotte tot de overtuiging, dat ze door de beperkte voortplantingssnelheid van het licht veroorzaakt werd. In den stand (2°) van de hemellichamen is de aarde veel verder van Jupiter verwijderd dan in stand (1°). De aarde maakt in 6 maanden immers een halve omwenteling om de zon, terwijl Jupiter, die elf jaren voor een omwenteling nodig heeft, in den tijd van 6 maanden slechts 1/22 van den ellipsomtrek, dus maar een betrekkelijk klein stuk, heeft afgelegd. De vermeerdering van afstand, die het licht in stand (20) moest doorlopen, is ongeveer gelijk aan de middellijn van de aardbaand.i. 300 millioen kilometer en het had et ca. 1000 seconden voor nodig, derhalve — aldus redeneerde Romer — legt het licht in één seconde een weg van 300 millioen : 1000 = 300.000 kilometer af. Later is het ook gelukt op andere wijze de snelheid van het licht te bepalen. De uitkomsten bevestigden de theorie van den Deensen sterrenkundige.

Dat het licht zich rechtlijnig voortbeweegt, zolang het zich in dezelfde middenstof voortplant, kan men duidelijk waarnemen, wanneer een straal door een kleine opening in een donkere ruimte valt. De in de lucht zwevende stofdeeltjes, die door den straal getroffen worden, schitteren en wijzen den weg aan, dien het licht volgt, en die weg is altijd rechtlijnig. (Volgens de nieuwste onderzoekingen is dit niet geheel juist, doch de afwijkingen, die men heeft waargenomen zijn zó gering, dat deze voor het dagelijks leven niet van betekenis zijn).
Volgens deze redenering moest het dus overal, waar geen lamp brandt en het zonlicht niet rechtstreeks binnendringen kan, donker zijn. Dat dit niet het geval is, danken we aan de lucht, die het licht verstrooit en aan het feit, dat de omringende voorwerpen het licht weerkaatsen. Waar geen lucht is, zoals in de wereldruimte of op onze maan, daar is het overal, waar de zonnestralen niet rechtstreeks doordringen kunnen, pikdonker; daar is geen aangenaam verstrooid licht en geen schemering, maar alleen felle, verblindende zonneschijn of zwarte nacht.
Deze twee factoren, de verstrooiing door de lucht en de weerkaatsing door omliggende voorwerpen, zijn van geheel verschillenden aard. De eerste vindt voornamelijk plaats in de hogere luchtlagen, wel 500 K.M. boven het aardoppervlak; aan dit verschijnsel dankt de lucht haar blauwe kleur, omdat het blauwe licht het meest verstrooid wordt. De weerkaatsing daarentegen geschiedt in onze onmiddellijke omgeving.
Zodra een lichtstraal uit een middenstof in een andere, ijlere of dichtere stof overgaat, b.v. uit de lucht in water of glas, dan wordt zijn richting afgeleid of gebroken. Welke gevolgen dit heeft en hoe de mens van deze eigenschap van het licht, gebruik maakt, werd o.a. in het artikel over Lenzen medegedeeld. Over de kleur van het licht hebben we onder „Kleur” uitvoerig gesproken.