Licht is een vorm van energie gemaakt van fotonen. Fotonen zijn de kleinste eenheid van zichtbaar licht. Weet je dat licht het snelste in het universum is? Omdat licht bestaat uit massaloze deeltjes, fotonen genaamd, is het het snelste in het universum. Licht reist in een vacuüm met 300.000 km per seconde. Licht is uniek omdat het tegelijkertijd in twee zeer verschillende vormen bestaat. Een vorm zijn kleine deeltjes die fotonen worden genoemd. De andere vorm is golven. De eenvoudigste manier om over licht na te denken is als golven.
Licht zal in een volledig rechte lijn reizen totdat het een object raakt dat het zal buigen of reflecteren. Deze eigenschap van licht dat in een rechte lijn reist, wordt rechtlijnige voortplanting van licht genoemd.
Heb je ooit de lichtstraal opgemerkt die je donkere kamer binnenkomt door een klein gaatje? Ja, je zult de lichtstraal in een rechte lijn zien reizen.
Laten we een paar basisexperimenten uitvoeren om te bewijzen dat licht in een rechte lijn reist.
Experiment 1:
Benodigde voorwerpen: Kaars, luciferstokje en een kleine holle rechte pijp en een kleine holle gebogen pijp.
Steek de kaars aan en kijk door de rechte pijp naar de vlam van de kaars. Hier is het kaarslicht zichtbaar.
Laten we nu proberen door de gebogen pijp naar de vlam te kijken. De vlam zal nu niet zichtbaar zijn voor ons.
Observatie: Vlam is niet zichtbaar door de gebogen buis. Dit experiment bewijst dat licht in een rechte lijn reist en wordt geblokkeerd als het een obstakel tegenkomt.
Proef 2:
Benodigde voorwerpen: drie identieke schermen en een kaars.
Prik gaten in het midden van deze drie schermen en monteer ze achter elkaar op een tafel zoals weergegeven in het onderstaande schema. Houd de kaars aan één kant van deze schermen en kijk door de andere kant van de drie schermen.
1.Probeer naar de kaarsvlam te kijken. Pas de schermgaten en de kaars aan zodat je de vlam door deze schermen kunt zien gaan.
2. Schuif nu een van de schermen opzij en probeer de kaarsvlam te zien. Het zal niet zichtbaar zijn.
Observatie: Wanneer alle drie de gaten en de vlam in dezelfde richting staan, is de vlam voor ons zichtbaar. Zodra een van de schermen de uitlijning verbreekt, is de vlam niet zichtbaar. Dit is alleen mogelijk als het licht in een recht pad reist en niet in een zigzag.
1. Schaduwvorming: Telkens wanneer het licht wordt belemmerd door een ondoorzichtige substantie, wordt er een schaduw gevormd. Het heeft dezelfde vorm als het object, hoewel het een andere grootte kan hebben.
2. Vorming van de zonsverduistering: Een ander gevolg van licht dat in een recht pad reist, is het bestaan van de zons- en maansverduistering. Zie je waarom de aarde, de maan en de zon in een rechte lijn moeten staan om een zonsverduistering te veroorzaken? Het licht van de zon kan niet rond de maan buigen. Als zonlicht je ogen niet kan bereiken, kun je de zon niet zien.
3. Vorming van dag en nacht: Als de zonnestralen geen rechtlijnig pad volgen, dan zou het licht rond de aarde zijn gekromd en zou er gedurende de nacht zonlicht zijn geweest.
4. Pinhole-camera: Pinhole-camera is gebaseerd op de rechtlijnige voortplanting van licht. Laten we eens kijken hoe het werkt. Een pinhole camera is een eenvoudig apparaatje dat bestaat uit een klein doosje dat aan de binnenkant zwart geverfd is en aan één uiteinde een klein gaatje heeft ter grootte van een speld. Aan de andere kant is er een scherm van calqueerpapier of matglas om te bekijken. Als je de kant met het gat naar een boom of een kaars in de verte draait en dan naar het scherm aan de andere kant kijkt, zie je een afbeelding. Het beeld kan wazig zijn, afhankelijk van hoe ver weg of dichtbij het object is. Maar het interessante aan het beeld is dat het ondersteboven staat, of zoals we in de natuurkunde zeggen, het beeld is omgekeerd. Deze inversie is het bewijs dat licht in rechte lijnen reist.
Licht reist vanaf de top van de boom (punt A) en valt op punt X op het scherm. Stralen vanaf de onderkant van de boom (punt B) vallen op Y. XY is dus het verkleinde omgekeerde beeld van de boom op het scherm. Als het scherm wordt vervangen door een fotografische film, kan een foto van de boom worden gemaakt.
Hoe kan het pad van het licht worden veranderd?
Hieronder staan de redenen waarom het licht afwijkt van zijn rechte pad:
(i) Het raakt het oppervlak en stuitert terug. Dit heet reflectie.
(ii) Het gaat van het ene transparante medium naar het andere en verandert van richting, bijvoorbeeld wanneer licht van lucht in water overgaat, verandert het van snelheid, waardoor het licht buigt. Dit wordt breking genoemd.
(iii) Licht komt een object binnen maar gaat er niet doorheen. Zwarte oppervlakken absorberen bijna al het licht. Dit wordt absorptie genoemd.
