Licht en kleur

student1050

Ik heb moeite de link te begrijpen tussen licht op fysisch niveau en enkele alledaagse situaties.

1) fysische gezien kunnen we licht als golven of fotonen beschouwen: lichtstraling met een bepaalde energie en golflengte enerzijds, maar dit kan ook uitgedrukt worden als een bundel fotonen die een bepaalde energie hebben

persoonlijk zie ik hier niet goed het verschil: de fotonen (energiepakketjes) reizen in "golfachtige banen", niet in een rechte lijn (alle objecten doen dit, tot een voetbal toe, maar de beweging is te klein om op macroscopische schaal te zien), deze hangt af van de golflengte van het foton die in rechtsstreeks verband staat met de energie van het licht.

Als ik licht zou tekenen zou ik dit doen als kleine bolletjes die via een golfbeweging in één richting bewegen, waarbij ik dus meteen de energie (die in het foton zit) en het golfkarakter van licht tegelijk beschouw.

In alle wetenschappelijke vakken die ik krijg beschouwd men licht nooit op deze manier, wel als fotonen die steeds in een rechte lijn reizen (niet in golfbeweging) OF als straling die in een richting reist maar met een golfbeweging, maar nooit de beiden samen.

Waarom is zijn beide keerzijden van het licht niet tegelijk te beschouwen zoals in mijn "modelletje", maar steeds appart?

2) in het dagelijkse leven maken we alle kleuren uit een combinatie van drie hoofdkleuren (rood/blauw/groen of rood/blauw/geel) (opm.: ik weet niet waarom men twee sets kleuren gebruikt, maar dit heb ik al in een ander threat gevraagd om op te helderen

, ik weet ook dat de zuiverere primaire kleuren soms anders worden benoemd dan dat ik hier doe), ons oog werkt ook zo, er zijn maar drie soorten receptors (kegeltjes) (+ de staafjes voor zwart/wit).

In de praktijk beschouwen we licht als een continu spectrum waarbij aan elke kleur 1 golflengte en 1 energieniveau is gelinkt.

Als we nu een kleur beschouwen die geen primaire hoofdkleur is hoe kan je dit dan linken aan ons concept van hoofdkleuren, vb.: een paarse kleur wordt veroorzaakt door 1 type lichtgolf of 1 type foton, aangezien ons oog maar drie (hoofd)kleuren rechtstreeks kan detecteren, en mensen paars kunnen zien, betekent dit dat paars licht bestaat uit 1 type golf (met een specifieke golflengte) maar uit minstens twee types fotonen (een rode en een blauwe) zodat we in het menselijke oog twee primaire kleureceptors kunnen activeren om zo paars te zien?

3) Gelinkt aan de vorige vraag: wit licht

Ik vindt wit licht raar, want:

Enerzijds bestaat wit licht uit "alle kleuren" zoals ze zeggen, waardoor je, als je naar een verfwinkel gaan, we alle kleuren van alle verven kunnen zien. Dit kan door uit het wit licht van de lampen die in de winkel hangen de juiste golflengtes weg te filteren (gebeurt door de verf) zodat alleen de overblijvende kleur ons oog bereikt. conclusie: Dus wit licht bestaat dus wel degelijk uit "alle mogelijke kleuren".

Anderzijds zien we maar 7 kleuren als licht gebroken wordt.

Nog een ander voorbeeld: aangezien mensen met hun drie soorten lichtreceptors in hun oog (voor de drie hoofdkleuren) alle kleuren moeten kunnen zien in wit licht, betekend dit dat wit licht uit maar drie soorten fotonen bestaat?

student1050

ik heb ook nog de volgende vraagjes:

Als we monochromatisch licht op een (theoretisch) volledig zuivere stof loslaten in een vacuum kamer, welke interacties kan het foton met de stof aangaan en welke niet (vul mijn mogelijkheden aan als ik incompleet ben of corrigeer ze als er een fout is):

A = opname van het foton door een molecule van de stof waarbij: de stof een reactie aangaat/ondergaat om de energie kwijt te spelen OF de energie opslaat als vibratie-/rotatie-energie OF de straling uitzend als warmte OF de energie uitzend als electromagnetische straling (een beetje van de energie wordt dan ook steeds bewaard in het molecule als vibratie-/rotatie-energie)

B = geen opname, enkel afbuiging van het foton door gravitationele effecten (niet belangrijk op microscopische schaal)

C = niets, het foton reist ongewijzigd door de stof (geen absorptie, geen zwaartekrachtafbuiging, geen energieverlies of verandering van richting van het foton; kort gezegd het foton is compleet ongewijzigd zonder een interactie van welke aard dan ook te zijn aangegaan met de stof)

ik weet niet of het foton ook energie zouden kunnen verliezen of van richting veranderen zonder opname (absorbtie) of zwaartekrachtafbuiging (als dit zo is, is dit een nieuwe mogelijkheid voor mijn lijstje

),

waarom ik denk dat er nog een interactie bestaat is de volgende reden:

mogelijkheid A verklaart alle processen waarbij moleculen en fotonen betrokken zijn (alle plausibele reacties waarbij de stoffen betrokken kunnen zijn, warmteopslag in de stof, fluorescentie en fosforescentie), behalve ... gewoon licht en de zichtbare kleuren van licht. Hierbij worden een deel van de golflengtes van wit licht teruggekaatst en een deel geabsorbeerd, geen van de mogelijkheden hierboven verklaard hoe bepaalde golflengtes van het licht kunnen worden weerkaatst, ik weet ook niet wat er gebeurt met de energie van de golflengtes die wel worden opgenomen.

Met de absorptie van zichtbaar licht gaat steeds een elektronpromovatie plaats, dus wat er zou kunnen gebeuren met het licht is stralingsloze terugval van het elektron (warmteuitzending), fluorescentie of fosforescentie, maar aangezien gewone objecten niet fluoresceren zit er hier een fout in mijn redenering.

Dalton

1 is niet mijn vakgebied maar ik denk dat dit komt omdat licht afhankelijk van het experiment of een golf, of een deeltje is, nooit allebei.

student1050 schreef:2) in het dagelijkse leven maken we alle kleuren uit een combinatie van drie hoofdkleuren (rood/blauw/groen of rood/blauw/geel) (opm.: ik weet niet waarom men twee sets kleuren gebruikt, maar dit heb ik al in een ander threat gevraagd om op te helderen , ik weet ook dat de zuiverere primaire kleuren soms anders worden benoemd dan dat ik hier doe), ons oog werkt ook zo, er zijn maar drie soorten receptors (kegeltjes) (+ de staafjes voor zwart/wit).

In de praktijk beschouwen we licht als een continu spectrum waarbij aan elke kleur 1 golflengte en 1 energieniveau is gelinkt.

Als we nu een kleur beschouwen die geen primaire hoofdkleur is hoe kan je dit dan linken aan ons concept van hoofdkleuren, vb.: een paarse kleur wordt veroorzaakt door 1 type lichtgolf of 1 type foton, aangezien ons oog maar drie (hoofd)kleuren rechtstreeks kan detecteren, en mensen paars kunnen zien, betekent dit dat paars licht bestaat uit 1 type golf (met een specifieke golflengte) maar uit minstens twee types fotonen (een rode en een blauwe) zodat we in het menselijke oog twee primaire kleureceptors kunnen activeren om zo paars te zien?

Dit onderwerp ben ik dan juist wel weer goed in

Er zijn 2 soorten primaire kleuren:

Substractieve primaire kleuren (Magenta, Geel, en Cyan samen zwart) dit is van belang bij het mengen van verf.

Additieve primaire kleuren (Rood, Groen en Blauw samen wit) dit is van belang met licht en dus van belang voor jouw vragen.

Wat heel erg belangrijk is om te bevatten is, is dat kleur GEEN natuurkundig verschijnsel is maar compleet een biologisch verschijnsel is (deze discussie komt keer op keer terug als het om kleur gaat en we komen steeds tot dezelfde conclusie). Als licht met een bepaalde golflengte een kegeltje raakt dat gevoelig is voor die golflengte dan zie je die kleur. Die kleur wordt in je hersenen gevormd, het foton zelf had geen kleur.

Je hebt maar 3 verschillende kegeltjes (rood, groen en blauw) dus je kan maar 3 kleuren waarnemen.

Gelukkig hebben je hersenen nog een truukje in petto. Als het rode kegeltje en het groene kegeltje evenveel geactiveerd worden zie je geel. Dit kan gebeuren door 2 verschillende golflengtes (groen en rood) of door 1 golflengte die beide kegeltjes weet te activeren.

De kegeltjes zijn namelijk niet gevoelig voor 1 golflengte maar voor een heel gebied en de verschillende kegeltjes overlappen elkaar een beetje.

Het is heel erg leuk dat je paars als voorbeeld gebruikt, want paars is juist de uitzondering en een hele speciale kleur.

Als je een regenboog ziet zul je geen paars zien (Violet is geen paars) omdat monochromatisch licht met de kleur paars niet bestaat.

Bij Paars wordt het blauwe en het rode kegeltje evenveel gestimuleerd en zie je paars.

Maar omdat rood aan de ene kant van het lichtspectrum zit en blauw aan de hele andere kant is er geen overlap.

Omdat je veel vragen tegelijk stelt is het lastig een helder verhaal te maken.

Wat snap je van mijn verhaal zo ver?

student1050

ik doe een poging om zoveel mogelijk over electromagnetische straling te weten te komen op het moment, dit komt ook terug in een breed spectrum aan cursussen, maar steeds stukjes en het geheel ontgaat mij vaak. Vandaar dit ik nu in verschillende subforma (chemie, biologie, fysica) vragen probeer te zetten, afhankelijk van de toepassing van electromagnetische straling

ik zal mijn vier vragen nog is kort overlopen en zeggen wat ik er al van snap (gecombineerd met andere post warop ik antwoord heb gehad).

1) dit gaat over de behandeling van licht als deeltje vs. straling, waarom ze steeds op één van de twee manieren worden gezien en niet als 1 geheel, fotonen (die de energie dragen) die in in een richting bewegen, maar op een golfachtige manier (dit hehandeld het stralingsaspect van licht), waardoor je maar 1 beschrijving van licht nodig hebt.

2) hier heb ik twee deeltjes dat ik niet snap:

je zegt dat er twee manieren zijn (additief en substractief) om éénzelfde kleur te maken, betekent dat de twee manieren zullen resulteren in 1 type lichtstaal (die exact dezelfde verhoudingen en soortengolflengtes bevatten) of zal dit resulteren in twee types lichtstralen die (ondanks dat ze verschillen) door ons oog als 1 soort kleur worden geïnterpreteerd (in dit laatste geval zou ons oog verschillende types lichtbundels toch als 1 kleur kunnen beschouwen, dit lijkt mij mogelijk, maar intiutief voelt het toch raar aan)

ik heb in een hoorcollege fluorescentie (op atoomschaal) behandeld, dus 1 foton wordt opgenomen en 1 foton met verschillende energie wordt terug uitgezonden, door 1 molecule. Stel nu dat het uitgezonden foton een golflengte heeft die tot de kleur geel leidt. Hoe wordt dit dan opgevangen in het oog, want geel wordt gevormd als zowel groene als rode kegeltjes worden geactiveerd, maar we hebben maar 1 foton. Bestaat dit foton uit twee subtypes fotonen of uit minimaal twee types golflengtes (golflente voor rood en groen).

opmerking hierbij: ik weet wel dat één foton te weinig is om in de praktijk iets te zien, maar stel nu even dat dit toch kan, zodat je hypotetisch de vraag kan beantwoorden.

|| dit deel van vraag twee gaat samen met vraag 3 ||

3) over de vraag i.v.m. de regenboog zit ik terug in de knoei zoals in het tweede puntje van vraag 2)

wit licht bestaat uit golflengtes waarmee we alle mogelijke kleuren door een oog kunnen laten waarnemen, zolang we maar de juiste golflengtes wegfilteren voor het licht het oog bereikt.

Het zichtbare deel van het elektromagnetische spectrum is continu (cfr. er kunnen golflengtes met om het even welke golflengte voorkomen en dit geldt dus ook voor de fotonenbundels die met elk van de golflengtes overeenstemen, maar dan het energetische karakter van licht beschrijven). Als we monochromatisch licht beschouwen moeten we één type golflengte = één type fotonen kunnen uitzenden voor elke kleur die een oog kan waarnemen, waarbij die golflengte/fotonenbundel aanleiding zal geven tot het zien van die kleur.

Als we bijvoorbeeld paars zien, hoe kan dit dan als in ons oog twee verschillende receptors moeten worden geactiveerd, met 1-zelfde soort straling of fotonen? We hebben dit probleem niet als we op het oog twee verschillende golflengtes afsturen (die rood en blauw geven) zodat we paars zien), wit dit dus zeggen dat monochromatisch licht dat we als paars zien niet bestaat en dit eigenlijk steeds een combinatie moet zijn van 2 golflengtes die we als rood en blauw zien of bestaat de monochromatische fotonenbundel uit subfotonen of zo?

4) (in de tweede post) k denk dat dit een foton enkel de volgende interacties met materie kan aangaan: gravitationele afbuiging is (enkel op macroschaal!) of opname door een molecule (als de energie van het foton exact overeenkomt met de energie die het molecule nodig heeft om van staat te veranderen (vb. verandering van vibratietoestand/rotatietoestand/electronenschil/transatieschil)).

hierbij vraag ik me twee dingen af:

-elk type wijziging van die een molecule kan ondergaan gebeurt in stappen (kwanta), en een foton zal enkel worden opgenomen (en gebruikt voor 1 van die types wijzigingen) als zijn energie exact overeenstemt met de energie die zo een gekwantiseerde overgang vereist. Kan een foton ook opgenomen worden als zijn energie gelijk is aan de som van de energie, nodig voor twee types gekwantiseerde overgangen (vb. een rotationele en een electronenovergan) tegelijk, waarbij het molecule dan direct deze twee overgangen tegelijk maakt? (Stel hierbij dat de totale energie van het foton niet overeenkomt met de energie voor slechts 1 gekwantiseerde overgang binnen het molecule, zodat de normale situatie (1 overgang) niet mogelijk is)

-zijn er nog ander mogelijkheden van interactie tussen een foton en materie (energieoverdracht maar geen opname van het foton, of het uitzenden opnemen van het foton en terug uitzenden zonder dat binnen een molecule een gekwantiseerde overgang wordt gemaakt, ...),

de reden dat ik dit vraag is omdat je de weg en veranderingen die wit licht doormaakt, als het op een object invalt en het zijn kleur geeft, microscopisch niet kunnen worden verklaard met enkel de hierboven twee beschreven interacties van fotonen met materie.

Dalton

Ik ga alleen proberen de biologische vragen te beantwoorden.

Iemand anders mag zich over de natuurkundige vragen ontfermen.

je zegt dat er twee manieren zijn (additief en substractief) om éénzelfde kleur te maken, betekent dat de twee manieren zullen resulteren in 1 type lichtstaal (die exact dezelfde verhoudingen en soortengolflengtes bevatten) of zal dit resulteren in twee types lichtstralen die (ondanks dat ze verschillen) door ons oog als 1 soort kleur worden geïnterpreteerd (in dit laatste geval zou ons oog verschillende types lichtbundels toch als 1 kleur kunnen beschouwen, dit lijkt mij mogelijk, maar intiutief voelt het toch raar aan)

Substractief is verf mengen. Gele verf + blauwe verf = groene verf. Dit heeft verder weinig met licht te maken.

Vergeet substractief maar.

Hoe wordt dit dan opgevangen in het oog, want geel wordt gevormd als zowel groene als rode kegeltjes worden geactiveerd, maar we hebben maar 1 foton. Bestaat dit foton uit twee subtypes fotonen of uit minimaal twee types golflengtes (golflente voor rood en groen).

Nee, dit foton kan beide receptoren activeren. 50% van de fotonen de groene receptor en 50% van de fotonen de rode receptor. Hangt ervan af op welke receptor dit foton toevallig terecht komt. Beide zijn even gevoelig voor deze golflengte. Beide receptoren worden evenveel gestimuleerd dus zie je de mengkleur geel.

Als je 2 golflengtes neemt (rood en groen) kun je ze ook evenveel stimuleren en zie je ook geel.

Het oog ziet dus geen verschil tussen monochromatisch geel licht en een mengsel van rood en groen licht.

Als we bijvoorbeeld paars zien, hoe kan dit dan als in ons oog twee verschillende receptors moeten worden geactiveerd, met 1-zelfde soort straling of fotonen? We hebben dit probleem niet als we op het oog twee verschillende golflengtes afsturen (die rood en blauw geven) zodat we paars zien), wit dit dus zeggen dat monochromatisch licht dat we als paars zien niet bestaat en dit eigenlijk steeds een combinatie moet zijn van 2 golflengtes die we als rood en blauw zien.

Heel goed. Paars kun je alleen krijgen door menging van blauw en rood.

Monochromatisch paars licht bestaat niet en dus komt het niet in de regenboog voor.

Dit noemen we een extraspectrale kleur.

student1050

ik hoop inderdaad dat anderen de overige vragen in bericht 4 alsnog beantwoorden

in verband met jouw antwoorden Dalton:

-ok ik zal subractief vergeten (behalve voor in de P.O.-lessen

)

-met je tweede antwoord speculeer je dat de drie kegeltjes die instaan voor het zien van heel het zichtbare spectrum niet lichtelijk, maar juist zeer sterk overlappen (zij het wel zo dat twee kegeltjes een verschillende gevoeligheid hebben voor eenzelfde golflengte) omdat we voor elke kleurdetectie, behalve voor de primaire kleuren, minstens twee kegeltjes nodig hebben (vb. voor het onderscheid tussen donker blauw of nog donkerder blauw hebben we niet enkel het voornamelijk blauw detecterende kegeltje voor nodig, maar ook een ander).

en hoe werkt het dan als twee kegeltjes tezamen werken, ik veronderstel dat niet altijd 50% van de kleur naar elk van de kegeltjes gaat, met andere woorden waardoor absorbeert het ene kegeltje een hoger percentage van de fotonen dan het andere, is dit omdat de lichtabsorberende moleculen in de kegeltjes makkelijker of minder gemakkelijk worden geexciteerd afhankelijk van de golflengte.

-je antwoord drie lijk in contradictie met antwoord twee, omdat je zegt dat monochromatisch paars licht niet bestaat, maar in antwoord twee zeg je dat 1 type foton (~1 type energie en golflengte => zoals bij monochromatisch licht) (bij bvb. de kleur geel) twee kegeltjes tegelijk kan activeren. Kan 1 type foton die paars zou geven dan niet tegelijk de rode en blauwe kegeltjes activeren om paars te geven. Als je deze vraag beantwoord hebt, moet ik dus kunnen verklaren waarin geel (vb. dat jij gebruikte in antwoord 2) van paars verschilt.

je spreekt ook over de regenboog, we zien hier maar zeven kleuren in, maar er zijn er veel meer, hoe komt dit dan, bestaat de regenboog enkel 7 soorten monochromatisch licht dan?

Dalton

en hoe werkt het dan als twee kegeltjes tezamen werken, ik veronderstel dat niet altijd 50% van de kleur naar elk van de kegeltjes gaat, met andere woorden waardoor absorbeert het ene kegeltje een hoger percentage van de fotonen dan het andere, is dit omdat de lichtabsorberende moleculen in de kegeltjes makkelijker of minder gemakkelijk worden geexciteerd afhankelijk van de golflengte.

Mijn voorbeeld was precies 50% groen, 50% rood.

Normaal varieert dit tussen de 0 en 100%.

0% Rood, 100% groen = Groen.

25% Rood, 75% groen = gif groen.

50% Rood, 50% groen = geel

75% rood, 25% groen = oranje

100% rood, 25% groen = rood

Hier zie je bij welke golflengtes hoeveel overlapt.

-je antwoord drie lijk in contradictie met antwoord twee, omdat je zegt dat monochromatisch paars licht niet bestaat, maar in antwoord twee zeg je dat 1 type foton (~1 type energie en golflengte => zoals bij monochromatisch licht) (bij bvb. de kleur geel) twee kegeltjes tegelijk kan activeren. Kan 1 type foton die paars zou geven dan niet tegelijk de rode en blauwe kegeltjes activeren om paars te geven. Als je deze vraag beantwoord hebt, moet ik dus kunnen verklaren waarin geel (vb. dat jij gebruikte in antwoord 2) van paars verschilt.

Nee,

Rood kan overlappen met groen.

Groen kan overlappen met Blauw.

Maar blauw kan niet overlappen met rood.

Dus bestaat paars niet als monochromatisch licht.

Paars was de uitzondering weet je nog?

Dus als ik geel gebruik dan spreek ik dit verhaal niet tegen als ik daarna paars uitleg.

je spreekt ook over de regenboog, we zien hier maar zeven kleuren in, maar er zijn er veel meer, hoe komt dit dan, bestaat de regenboog enkel 7 soorten monochromatisch licht dan?

De regenboog bestaat uit alle kleuren monochromatisch licht (behalve paars dus).

Het aantal kleuren dat jij ziet is gewoon aangeleerd. Wat noem je nog rood en wat is oranje? En de kleur daartussen? die noemen we ook rood. etc.

Jan van de Velde

de fotonen (energiepakketjes) reizen in "golfachtige banen", niet in een rechte lijn (alle objecten doen dit, tot een voetbal toe, maar de beweging is te klein om op macroscopische schaal te zien), deze hangt af van de golflengte van het foton die in rechtsstreeks verband staat met de energie van het licht.

Nou nee. Er reist niets in golfachtige banen, voetballen niet en fotonen ook niet. Denk eens rustig na over een watergolf: "reist" dat in een golfachtige baan? Welnee, individuele watermoleculen hopsen min of meer ter plekke verticaal op en neer en de golf legt lange afstanden af. Of neem de "wave" in een stadion, er "reist" niets, behalve een kopie van wat er verderop gebeurde. Een stukje informatie. Een golf is een concept. Concepten reizen niet. Laat staan dat iets in een golfachtige baan reist.

Het enige vaststaande feit is dat we niet goed weten waarmee we te maken hebben. We kennen golven, en we kennen deeltjes. Al in de 17e eeuw werd er trouwens over gebekvecht of licht golven of deeltjes waren, maar voor de rest lag dat allemaal tot zo'n honderd jaar geleden betrekkelijk simpel. Toen begonnen we bewijzen te vinden dat licht óók gedrag vertoont dat we eigenlijk vinden dat bij deeltjes hoort. Iets later kwamen we ook tot de ontdekking dat dát wat we altijd als een deeltje hadden beschouwd, bijvoorbeeld het elektron (en waaraan we notabene rustmassa toekennen) ook golfgedrag vertoonde. Het onomstotelijke bewijs daarvoor is nog niet zo heel lang geleden (ca 30 jaar) geleverd toen werd aangetoond dat een elektron met zichzelf kon interfereren.

Deze hele confuse materie heet de golf-deeltjesparadox, of ook wel de golf-deeltje dualiteit. Alles is tegelijkertijd golf en deeltje, en wat je ervan maakt is hoe je ertegenaan kijkt. Dankzij het grijze gebied waar we van verschijnselen zowel golfeigenschappen als deeltjeseigenschappen waarnemen concluderen we dat álles zowel golf- als deeltjeseigenschappen heeft.

In die theorie, wat een foton kan, kan een voetbal ook. Dat wil echter niet zeggen dat een voetbal zich langs een golfachtige baan beweegt. Die theorie beweert dat een voetbal een golf IS. De golfeigenschappen van een voetbal zijn echter niet detecteerbaar.

Als ik licht zou tekenen zou ik dit doen als kleine bolletjes die via een golfbeweging in één richting bewegen, waarbij ik dus meteen de energie (die in het foton zit) en het golfkarakter van licht tegelijk beschouw.

Ik zou het niet eens proberen als ik jou was.

In alle wetenschappelijke vakken die ik krijg beschouwd men licht nooit op deze manier, wel als fotonen die steeds in een rechte lijn reizen (niet in golfbeweging) OF als straling die in een richting reist maar met een golfbeweging, maar nooit de beiden samen.

En dat is meer dan terecht.

Waarom zijn beide keerzijden van het licht niet tegelijk te beschouwen zoals in mijn "modelletje", maar steeds apart?

Simpelweg omdat zowel ons idee van een golf, alsook ons idee van een deeltje, apart beschouwd prima werken, maar zodra we die twee op een hoop gaan gooien klopt er niks meer. Wat moet ik in vredesnaam met een voetbal waarmee ik tegelijkertijd twee goals kan scoren? Sterker, afhankelijk van waar je achter die goals op de tribune zit zou je meer of minder goals zien tijdens een wedstrijd. Daar valt niet tegenop te fluiten.

Over wat er achter die golf-deeltjedualiteit steekt zijn ook wel weer theorieën, maar die gaan ver boven mijn pet. Zijn ook lang nog niet geaccepteerd in kringen die dat soort dingen wél zouden moeten kunnen begrijpen. Een groot natuurkundige als Feynman stelt simpelweg dat het niet te begrijpen IS. Dus wie ben ik om dat te proberen?

student1050

Wel tijdens mijn les chemie hebben we met de formule E=h*v (E=energie ? v = frequentie) de frequentie van een foton en van een bal berekend bij een gegeven energie. Dus aan elk voorwerp is dus wel een golfaspect gelinkt. Op macroscopische schaal is dit wel een veel te klein effect om waar te nemen.

Ik denk dat ik hier toch juist zit.

De golf / deeltjes (cfr. foton) dualiteit van licht is inderdaad iets waarde wetenschappers nog niet uit zijn, dus dat zal ik maar vergeten totdat een nieuwe Einstaan met de oplossing komt aanzetten.

Dan had ik graag geweten hoe men lichtweerkaatsing (macroscopische verklaring) op miscroscopisch niveau kan uitleggen:

-wat gebeurt er met het deel van het wit licht dat niet wordt weerkaatst? (absorbtie of iets anders)

-hoe wordt het licht (beschouw het hier als fotonen) weerkaatst? (atomen zijn immers erg ijl, de kans dat een foton met een atoom botst is klein)

in de lijn van de vorige vraag, welke interacties kan een foton mogelijk aangaan met een atoom/molecule?

ik ken er al twee:

grvitationele afbuiging (enkel op macroscopische schaal belangrijk)

-absorbtie

Zijn er meer?

En is de absorbtie van een foton door een molecule (als het foton exact de juiste energie voor opname heeft) deels afhankelijk van de richting waarin het foton het atoom raakt? (ik weet wel zeker dat een random factor hier zeker aanwezig is).

Alvast bedankt voor de antwoorden.

Jan van de Velde

student1050 schreef:Wel tijdens mijn les chemie hebben we met de formule E=h*v (E=energie ? v = frequentie) de frequentie van een foton en van een bal berekend bij een gegeven energie. Dus aan elk voorwerp is dus wel een golfaspect gelinkt. Op macroscopische schaal is dit wel een veel te klein effect om waar te nemen.

Ik denk dat ik hier toch juist zit.

De golf / deeltjes (cfr. foton) dualiteit van licht is inderdaad iets waarde wetenschappers nog niet uit zijn, dus dat zal ik maar vergeten totdat een nieuwe Einstaan met de oplossing komt aanzetten.

valt je de tegenstelling op tussen het blauwe en het rode deel?

Het gaat trouwens niet over de golf-deeltjesdualiteit van licht, maar om de golf-deeltjesdualiteit in het algemeen. Oók de golf-deeltjesdualiteit van de voetbal.

student1050

Ik zie het zo (en hoop dat dit de uitleg is waarop jij doelt): men kan licht als golven beschouwen en er dingen mee verklaren en men kan fotonen beschouwen en er dingen mee verklaren. Men weet uit experimenten dat licht zowel een golf als deeltjesaspect heeft. Maar als men probeert de twee te verenigen loopt men vast. Zoals men ook gravitatie met de rest van de quantumtheorie wil combineren tot een unificatietheorie, maar hier is men ook nog niet uit.

Met de formule E=h*v berekenen we echter de frequentie van een foton. Zelfde voor een voetbal. En bij de onderwerpen waar fotonen aan te pas komen linkt men de energie van het foton altijd aan de golflengte, deze zijn recht evenredig.

Waarom gebruikt men het begrip golflengte en frequentie dan als men over fotonen spreekt als we licht als golf en als deeltje nog niet kunnen verenigen?

Ik herhaal de andere onopgeloste vragen ook nog even zodat ze niet verloren gaan naarmate de post vordert:

Dan had ik graag geweten hoe men lichtweerkaatsing (macroscopische verklaring) op miscroscopisch niveau kan uitleggen:

-wat gebeurt er met het deel van het wit licht dat niet wordt weerkaatst? (absorbtie of iets anders)

-hoe wordt het licht (beschouw het hier als fotonen) weerkaatst? (atomen zijn immers erg ijl, de kans dat een foton met een atoom botst is klein)

in de lijn van de vorige vraag, welke interacties kan een foton mogelijk aangaan met een atoom/molecule?

ik ken er al twee:

grvitationele afbuiging (enkel op macroscopische schaal belangrijk)

-absorbtie

Zijn er meer?

En is de absorbtie van een foton door een molecule (als het foton exact de juiste energie voor opname heeft) deels afhankelijk van de richting waarin het foton het atoom raakt? (ik weet wel zeker dat een random factor hier zeker aanwezig is).

Jan van de Velde

Waarom gebruikt men het begrip golflengte en frequentie dan als men over fotonen spreekt als we licht als golf en als deeltje nog niet kunnen verenigen?

Omdat je, als je een (monochromatische) lichtstraal op een zeer gevoelige meter zou laten vallen, je merkt dat je pakketjes energie binnenkrijgt, die elk precies even groot zijn. Dat blijkt bijvoorbeeld uit het foto-elektrisch effect. Alleen licht van boven een bepaalde frequentie maakt elektronen los uit een plaatje metaal. Ga een tikje onder die grensfrequentie zitten, en, hoe intens je die lichtstraal ook maakt (hoeveel van die kleinere pakketjes energie je er ook op afstuurt), er komt niet één elektron meer los. Dat energiepakketje wordt afgeleverd door een elektromagnetische golf met een zekere frequentie. Zo'n energiepakketje heeft de naam 'foton' gekregen. Omdat het om een welomschreven hoeveelheid energie gaat (E= hf, constante van Planck x de frequentie) zou je het als een deeltje kunnen beschouwen. Maar je mag je er geen "balletje" bij indenken. Een rustmassa heeft dat 'deeltje' niet, je kunt geen potje met fotonen vullen en wegen.

student1050

Ik heb het fotoelectrisch effect vorig jaar in de zelfde cursus gezien als we de frequentie van een voetbal hebben berekent. Dus ik ben bekent met het experiment.

Maar als je een lichtstaal (~golf) gebruikt in een experiment dat je aanwend om een foton met golflengte en frequentie en energie te definiëren, dan heb je toch een linkt tussen fotonen (microscopisch) en lichtstraal (macroscopisch), zelfs als je het geheel niet helemaal begrijp, zoals nu het geval is. Dus waarom "is dit niet" een basisidee om een soort van defeniteit op te stellen voor de golf-deeltjesdualiteit, die wetenschappers vandaag nog niet rechtstreeks durven te linken?

(voor de ander vragen zal ik een nieuwe threat maken, deze wordt te langdradig anders)

Jan van de Velde

ik begrijp je niet helemaal: wil je golf en deeltje linken? Dat zijn ze toch al?

Als je er één nieuwe beschrijving van wil maken die beide eigenschappen dekt, succes

. Een Nobelprijs zal je deel zijn denk ik.

student1050

In het experiment met het fotoelectrisch effect gebruik je een lichtstraal (dit is dus een golf) om electronen los te maken, om het proces van hoe de electronen worden losgemaakt te beschrijven moet je fotonen invoeren.

Je moet een foton (wat is een foton?) hiervoor definiëren. Als je een definitie voor het foton invoert in het experiment en als er in het experiment lichtgolven worden gebruikt, dan steunt de definitie van het foton toch op de de weteschappelijke verklaring voor een golf en heb je de twee toch gelinkt/verenigd? Waarom doen wetenschappers dan zo moeilijk dat er een dualiteit is, maar dat ze de twee niet kunnen verenigen?

Beschouw ook, aan een foton zit een energie gekopeld, en dus een golflengte. Golflengtes zijn een eigenschap van golven. Dus een foton is een soort golf (?), maar golven en fotonen zijn een dualiteit, dus mag je normaal niet linkgen. Hoe kan men deze schijnbare tegenspraak verklaren?

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

Licht en kleur

Licht en kleur

Re: Licht en kleur

Re: Licht en kleur

Re: Licht en kleur

Re: Licht en kleur

Re: Licht en kleur

Re: Licht en kleur

Re: Licht en kleur

Re: Licht en kleur

Re: Licht en kleur

Re: Licht en kleur

Re: Licht en kleur

Re: Licht en kleur

Re: Licht en kleur

Re: Licht en kleur