Lig

Reeds van die vroegste tye af het wetenskaplikes probeer vasstel wat lig is. Vanaf 500 v.C tot 300 v.C. het navorsers soos Sokrates, Plato en Aristoteles met hul navorsing en teorieë die grondslag gelê vir onder meer sterrekunde, biologie, wiskunde, politiek en filosofie. Die meeste van hulle het probeer om natuurverskynsels te verklaar – onder meer ook die verskynsel van lig.

Navorsers se teorieë

Isaac Newton (1643-1727)

Newton was ’n Britse wetenskaplike, wiskundige en sterrekundige en sy teorie was dat lig uit gekleurde deeltjies bestaan.

Christiaan Huygens (1629-1695)

Huygens was ’n Nederlandse wetenskaplike, wiskundige en sterrekundige wat van Newton verskil het en gesê het dat lig uit golwe bestaan. Hierdie teorie is later algemeen aanvaar.

Albert Einstein (1879-1955)

Einstein word beskou as die belangrikste fisikus van die 20ste eeu. Volgens sy navorsing is lig ’n foton. ’n Foton het fisieke eienskappe van sowel ’n golf as ’n deeltjie, dus ’n kombinasie van wat vorige navorsers bevind het.

Hierdie nuwe bevindings het die voordeel ingehou dat lig baie meer doeltreffend as in die verlede gebruik kon word. Die foton is beskou as ’n belangrike sleutel tot die oorsprong van ruimte en lewe. ¹

Snelheid van lig

Navorsers het in die 17de eeu verskil oor hoe vinnig lig werklik beweeg en die volgende was hulle teorieë:

René Descartes(1596-1650): Lig beweeg oneindig vinnig.

Olaus Römer (1644-1710): Hy het gesê lig beweeg wel geweldig vinnig, maar nie oneindig vinnig nie. Hy het ’n studie gemaak van hoe een van Jupiter se mane verduister en daarmee afleidings gemaak oor die snelheid van lig. Sy skatting was uiteindelik net een derde van die werklike snelheid van lig.

Armand Fizeau (1819-1896): Hy het ligsnelheid gemeet deur ’n toestel, gemaak van ’n tandrat, en ’n spieël te gebruik.

Vandag is dit bekend dat lig teen ’n snelheid (spoed) van 300 000 km per sekonde beweeg! Om presies te wees, 299 792 km per sekonde, maar om dit eenvoudiger te maak, word dit afgerond na 300 000.

Albert Einstein se relatiwiteitsteorie

Hierdie teorie van Einstein uit 1905 beteken dat die snelheid van lig altyd dieselfde bly. Hy het vasgestel dat lig wat van ’n bewegende fiets se koplig, ’n vuurtoring en ’n straalvliegtuig afkomstig is, teen presies dieselfde snelheid beweeg.

Dit maak dus nie saak of die bron van die lig stilstaan (soos ’n vuurtoring) en of dit stadig of vinnig beweeg nie (’n fiets of ’n straalvliegtuig) – die lig wat uitgestraal word se snelheid bly konstant. ² Einstein se teorie lui verder dat geen ander voorwerp vinniger as lig in ’n vakuum kan beweeg nie.

Spesiale kenmerke van lig

Lig weerkaats

Waarom kan ’n mens soms ’n voorwerp soos ’n berg of ’n boom duidelik in ’n weerkaatsing op die oppervlak van water sien? Die sonlig wat op die berg of boom skyn, word in verskillende rigtings terugweerkaats – hierdie lig word weerkaatste lig genoem. Wanneer die oppervlak van die water stil en glad is en die weerkaatste lig teen die regte hoek daarop val, word die duidelike beeld op die water se oppervlak gesien.

Lig verstrooi

Waarom sien ons ’n reënboog in die lug nadat dit gereën het? Die lig wat van die son af kom, is in werklikheid lig met verskillende kleure wat vir ons oë wit lyk. Hierdie verskynsel word verstrooiing van lig genoem. Die waterdruppels in die lug werk soos ’n prisma. Lig wat teen die waterdruppels bots, verstrooi en beweeg na die binnekant van die druppels en wanneer dit uit die druppels uitbeweeg, verstrooi dit weer. Die lig wat ons oë bereik, lyk dan soos ’n band met verskillende kleure. ³

Lig versprei

Hoekom is die lug in die dag blou, maar saans wanneer die son ondergaan, skyn dit rooi? Lig vanaf die son bereik die aarde nadat dit deur die ruimte beweeg het. Dit versprei wanneer dit teen deeltjies en molekules in die atmosfeer bots. Die golflengte van die lig bepaal tot watter mate die lig gaan versprei. Blou lig word meer versprei en daarom lyk die lug vir ons oë gedurende die dag blou. In die oggend of teen skemer is die posisie van die son laer en die afstand wat die lig deur die atmosfeer reis, is langer. Die blou lig word dan swakker en daarom is dit net die rooi en oranje lig wat ons oë bereik.

Ligstrale breek

Wanneer ’n mens na ’n strooitjie in ’n glas water kyk, lyk dit asof die gedeelte van die strooitjie wat in die water is, gebuig is. Dit word veroorsaak omdat ligstrale “breek” waar die lug en die water in die glas bymekaarkom. Dit gebeur omdat ligstrale se snelheid in water en in die lug verskil – lig beweeg vinniger in lug as in water. Die verstrooide lig wat vanaf die strooitjie binne-in die water na ons oë beweeg, word gebreek sodra dit van die water na die lug beweeg en daarom lyk dit asof die deel van die strooitjie in die water gebuig is. ⁴

Hoe maak ons gebruik van lig?

Lig is nie net daar om lig te maak in die donker nie; daar is talle ander maniere waarop lig elke dag in ons lewens gebruik word.

Lig word gebruik as X-strale om byvoorbeeld op lughawens te kyk of daar nie gevaarlike voorwerpe in passassiers se bagasie is nie.

In motors word sensors gebruik om die hoofligte aan of af te skakel. Gloeilampe met ligsensors word weer buite of binne huise gebruik om ligte outomaties aan en af te skakel deur op lig te reageer.

Sensors wat die UV-strale in vlamme kan identifiseer, word gebruik om waterbesprinkelingstelsels aan te skakel wanneer ’n brand uitbreek.

Woordbank

fisikus	Persoon wat die studie en toepassing van fisika beoefen; natuurkundige.
foton	Eenheid van visuele prikkeling, gelyk aan die oppervlaktehelderheid van een kers per vierkante meter soos waargeneem deur die pupil van een vierkante millimeter.
prisma	Geometriese figuur waarvan die snylyne van die opstaande syvlakke gelyk is.
sensors	Toestel vir die waarneming van lig/hitte/beweging.
vakuum	Ruimte waaruit alle materie verwyder is; lugleë ruimte.

Lees hierdie om meer oor lig te leer

• Wat is lig en hoe werk dit?
• Daar is nog baie wat ons oor lig moet en kan leer
• Waarom ons nie sonder lig kan leef nie

Kyk hierdie video’s om meer oor lig te leer

Hoe word lig gebuig en gebreek?

Lig in ‘n neutedop 

Hoe werk lig?