As die lig vir ons wit lyk, is dit omdat ál die sigbare golflengtes saamgevleg is. Met ’n prisma kan dit ontrafel word en ons sien dit dan opgebreek in die kleure van die reënboog.
In volgorde is die kleure van die golfies met ’n kort golflengte (hoë frekwensie) tot dié met ’n lang golflengte (lae frekwensie) soos volg: violet, blou, groen, geel, oranje en rooi. Die verskillende kleure is dus golfies van verskillende golflengtes en frekwensies.
Sommige hemelliggame straal golwe oor so te sê die hele elektromagnetiese spektrum uit. In die sigbare deel kan die spektrum regstreeks waargeneem word. Val dit buite die sigbare deel, word dit met fotografiese of elektroniese toestelle waargeneem. Baie van dié waarnemingsapparate is aan boord van ruimtetuie.
Feitlik alle inligting wat sterrekundiges van die verre dele van die heelal ontvang, word deur middel van elektromagnetiese straling verskaf. Dit is dus lig in verskillende golflengtes: sigbare lig, radio-, infrarooi en mikrogolwe, X-strale en gammastrale. Deur hierdie boodskappers uit die uithoeke van die heelal te bestudeer, kan sterrekundiges ’n beeld van die heelal saamstel.
Alles straal golwe uit
Die koudste koud wat kán bestaan, die absolute nulpunt van temperatuur, die absolute zero-temperatuur, is -273 ºC. Wetenskaplikes gebruik hul eie temperatuurskaal wat hulle die Kelvin-skaal noem. Die absolute nulpunt, naamlik -273 ºC, is ook nul grade K (Kelvin). Daar word egter nie van grade Kelvin geskryf of gepraat nie. Dit is net X Kelvin.
Die Kelvin-skaal is genoem na die Britse fisikus en elektriese ingenieur William Thomson, eerste baron Kelvin van Largs (1824-1907). Hy was ook die leier van die projek waardeur die eerste transatlantiese telegraafkabel gelê is.
Alles wat warmer as die absolute nulpunt is, straal elektromagnetiese golwe uit, bloot omdat dit warmte het. Soos jy nou daar sit, straal alles in die kamer golwe uit: die stoel, die tafel, die mure, die radio, die matte, die horlosie teen die muur, die blaaie van die boek. Jy is waarskynlik die voorwerp wat die meeste golwe uitstraal, omdat jy die warmste voorwerp in die kamer is, tensy jy besig is om ’n koppie tee te drink, of as daar ’n kat êrens opgekrul lê, of as ’n verwarmer aangeskakel is.
Hoe warmer ’n voorwerp, hoe meer golwe word uitgestraal, en hoe meer van die golwe het korter golflengtes. Koelerige voorwerpe in die kamer straal merendeels infrarooi en radiogolwe uit. ’n Vuur in die kaggel straal egter hoofsaaklik infrarooi asook hoër energie uit, en dus ook sigbare lig, waarvan die golflengtes korter as infrarooi is.
Strale met hoë energievlakke is baie skadelik vir lewende weefsel. Ons word ons lewe lank blootgestel aan die bestraling deur violet- en ultravioletstrale, veral as ons sonbrand, maar dié golwe word doeltreffend deur die osoonlaag in die stratosfeer gefiltreer sodat baie min ons tref. As ons aan die bestraling van X-strale blootgestel was, sou ons binne ’n maand gesterf het, maar gelukkig skerm die atmosfeer alle X-strale af.
Die kosmos ontwikkel geweldige hoeveelhede X-strale. Sterrekundiges bestudeer hierdie ontsaglike hoeveelhede energieke X-strale met groot belangstelling. In die afgelope dekades is verstommende ontdekkings oor die X-straalbronne gemaak.
Die helderste bronne in ons eie sterrespiraal is dubbelsterre wat so woes om mekaar slinger dat daar ’n uitruiling van massa is. Verskeie aktiewe galaksies en kwasars is dowwe X-straalbronne.
Veral interessant is die voorwerpe wat in 1975 ontdek is en wat X-straaluitbarsters genoem is. Dié raaiselagtige voorwerpe skiet skerp sarsies
X-strale uit, wat na ’n minuut of wat bedaar. Die vermoede is dat die uitbarstings veroorsaak word deur rukkerige massa-uitruilings tussen dubbelsterre.
Die sigbare gedeelte van die spektrum is vir ons belangrik omdat ons oë dit kan opvang en verwerk sodat ons daarmee kan sien. Met teleskope konsentreer en verskerp ons die bundels lig. Eeue lank was dit die enigste manier om kennis van die hemelruim in te win.
Een van die belangrikste en mees fundamentele ontdekkings omtrent die heelal, dat dit na alle kante toe uitdy, is juis deur middel van die sigbare ligspektrum gemaak.
Hoekom is haar oë blou?
Uit die hemelruim is dit hoofsaaklik “wit” lig, dit wil sê strale van die volle sigbare ligspektrum, wat voorwerpe om ons tref. Dié word na ons weerkaats en ons sien die weerkaatsings en die voorwerpe. As daar geen lig is nie, is daar geen weerkaatsing deur voorwerpe nie, en sê ons dit is donker en stamp ons ons tone teen klippe.
Radar werk presies soos ons oë. In die nag stuur ons liggolwe deur middel van ’n flitslig of ons motorligte uit om teen voorwerpe te bots wat dit terugkaats, sodat ons oë die teruggekaatste golwe kan opvang en die voorwerpe sigbaar word.
Radar stuur ook golwe uit, maar radargolwe het ’n frekwensie wat nie vir ons oë sigbaar is nie. Die golflengte is besonder lank, tussen ’n millimeter en ’n meter. Dit tref ’n voorwerp, veronderstel ’n vyandelike vliegtuig in die lug of ’n skip ter see, of die verre kuslyn, en die golwe word teruggekaats en deur ’n skottelantenne opgevang.
Radar “sien” nie net waar die vliegtuig of skip of die land is nie. Omdat die snelheid van elektromagnetiese golwe bekend is, en die tydsduur vasgestel kan word tussen die uitstuur en die ontvangs van die golf, kan ook vasgestel word presies hoe ver die vliegtuig, skip of kus is.
In die natuur is wit nogal ’n seldsame kleur, want net die wit tekstuur van ’n wit eier, ’n wit wolk, ’n wit blom, ’n witgekalkte muur, wit sand of ’n wit laken weerkaats die volle spektrum van die son (of flitslig of soeklig) se strale.
Groen blare absorbeer al die frekwensies behalwe dié wat vir ons groen lyk. Dit is egter nie suiwer bottelgroen nie. Daar is altyd ander golflengtes by, daarom is daar soveel skakerings van groen.
Bloed absorbeer al die kleurfrekwensies behalwe rooi, sodat net golfies van die rooi deel van die spektrum die oog bereik. ’n Meisie met mooi blou oë het weer die eienskap dat dit net blou strale weerkaats om ons mansmense mee te betower.
Sommige ligfrekwensies meng harmonies en vorm pragtige nuwe kleure soos groen, wat ’n harmonie van die blou en die geel frekwensies is. Pers is ’n harmonie van blou en rooi en oranje van geel en rooi.
’n Reënboog is eintlik die gevolg van sonlig wat met die regte hoek op miljoene klein reëndruppels val. Die wit lig word dan in die baie kleure van die ligspektrum opgebreek.
As materie nie die eienskap gehad het dat dit liggolwe absorbeer nie, sou die aarde grys en dood gewees het. Gelukkig ook dat ons oë die vermoë het om heelwat ligfrekwensies, en gevolglik kleure, waar te neem. Honde is volkome kleurblind, daarom lyk alle landskappe vir honde grys. Honde se ryk geskakeerde “kleurewêreld” word deur hul olfaktoriese organe, hul neuse, opgevang en hulle lewe in ’n wêreld van bonte geure.
Sommige mense is ook heeltemal of gedeeltelik kleurblind. Sodanige mense kan sekere of alle ligfrekwensies nie onderskei nie.
Die heelal se vingermerke
Die ligspektrum openbaar ook ander belangrike eienskappe van kosmiese voorwerpe. As die lig van ’n voorwerp soos die son deur ’n skrefie op ’n prisma skyn, het die opgebreekte kleurebaan swart strepies wat ’n patroon vorm, amper soos die staafstrepies op produkte wat in winkels verkoop word. Laasgenoemde dui egter net besonderhede van die prys aan, terwyl spektrumstafies geweldig baie van die ligbron openbaar.
Die gasspektrum van elke element in die heelal het sy eie kenmerkende strepiespatroon. Dit is sy vingerafdruk, want dit is onfeilbaar en onveranderlik.Yster
