Sólin Sólin Rís 05:00 • sest 22:05 í Reykjavík
Tunglið Tunglið Rís 00:00 • Sest 00:00 í Reykjavík
Flóð Flóð Árdegis: 03:36 • Síðdegis: 16:19 í Reykjavík
Fjaran Fjara Árdegis: 09:54 • Síðdegis: 22:45 í Reykjavík

Hvert fer ljósið þegar ég slekk á peru?

Emelía Eiríksdóttir

Hér er einnig svarað spurningunni:
Litli bróðir minn vildi fá að vita hvernig ljós kæmist út úr lokuðu herbergi þegar það er slökkt. Getið þið svarað?

Hugtakið ógegnsæ efni er notað um efni sem hleypa ekki ljósi í gegnum sig. Þau eiga það sameiginlegt að gleypa sýnilegt ljós að hluta til og endurkasta afganginum. Til eru ógegnsæ efni sem gleypa nánast allt sýnilegt ljós sem á þau fellur og endurkasta mjög litlu, það á til dæmis við um kol. Speglar eru dæmi um efni sem haga sér alveg öfugt, því þeir endurkasta megninu af sýnilega ljósinu sem á þá fellur en gleypa aðeins lítinn hluta þess. Gegnsæ efni hleypa hins vegar hluta sýnilega ljóssins í gegnum sig, gleypa hluta og endurkasta afganginum. Slík efni eru oft úr gleri eða plasti. Það fer sem sagt eftir hverju efni fyrir sig hversu stóran hluta ljóssins það gleypir, hleypir í gegnum sig eða endurkastar.

Hvert fer ljósið þegar slökkt er á perunni?

Nú skulum við ímynda okkur að við séum í glugga- og hurðalausu herbergi, veggirnir eru ógegnsæir og það eru engin göt á veggjum, gólfi eða lofti. Þegar við ýtum á rofann á veggnum kviknar á ljósaperu í loftinu. Ljósaperan býr til ljós sem fer beint og jafnt í allar áttir og lendir á veggjunum, loftinu, gólfinu og öllu sem er inni í herberginu; allt gleypir ljósið að hluta til, hleypir mögulega hluta af ljósinu í gegnum sig og endurvarpar afganginum. Sá hluti ljóssins sem endurvarpast eða fer í gegnum hlutinn lendir þá á öðrum fleti sem gleypir hluta þess, hleypir hluta í gegnum sig og endurkastar afganginum. Hluti ljóssins getur sem sagt endurkastast nokkrum sinnum áður en búið er að gleypa það allt.

Þegar við slökkvum ljósið myndar peran ekki meira ljós og það ljós sem er í herberginu fer í gegnum ferlið sem var lýst hér ofar þar til veggir, loft, gólf og hlutir í herberginu hafa gleypt það allt.

En þá er eðlilegt að einhver spyrji sem svo: Fyrst hluti ljóssins endurkastast nokkrum sinnum áður en búið er að gleypa allt ljósið, af hverju er þá ekki ljós í herberginu í skamma stund eftir að það er slökkt? Svarið við þessu felst í því að ljósið ferðast gríðarlega hratt, eða 299.792.458 metra á sekúndu. Í herbergi þar sem 5 metrar eru á milli veggja tekur það 17 nanósekúndur (17x10-9 sekúndur) fyrir ljósið að ferðast milli veggjanna. Ef hluti ljóssins myndi endurkastast 100 sinnum milli veggjanna áður en búið er að gleypa það allt þýðir það að allt ljósið er horfið úr herberginu eftir 1,7 míkrósekúndu (17x10-6 sekúndur). Augun og heilinn okkar geta ekki greint atburð sem gerist á svona stuttum tíma og því munum við ekki geta sagt til um hvort ljósið endurkastast einu sinni, 100 sinnum eða jafnvel 1000 sinnum áður en búið er að gleypa það allt. Okkur virðist því sem ljósið hverfi um leið og við ýtum á rofann þó að í raun endurkastist það margoft um herbergið.

Það sem við verðum heldur ekki vör við er að þegar veggirnir, loftið, gólfið og hlutir í herberginu gleypa ljósið, hitna þau örlítið. Þar sem hitabreytingin er svo afskaplega lítil getum við heldur ekki greint hana.

Heimildir og mynd:

Höfundur

Emelía Eiríksdóttir

efnafræðingur og starfsmaður Vísindavefsins

Útgáfudagur

7.1.2022

Spyrjandi

Sigurður Árnason, Elín Elísabet Einarsdóttir

Tilvísun

Emelía Eiríksdóttir. „Hvert fer ljósið þegar ég slekk á peru?“ Vísindavefurinn, 7. janúar 2022. Sótt 9. ágúst 2022. http://visindavefur.is/svar.php?id=20540.

Emelía Eiríksdóttir. (2022, 7. janúar). Hvert fer ljósið þegar ég slekk á peru? Vísindavefurinn. Sótt af http://visindavefur.is/svar.php?id=20540

Emelía Eiríksdóttir. „Hvert fer ljósið þegar ég slekk á peru?“ Vísindavefurinn. 7. jan. 2022. Vefsíða. 9. ágú. 2022. <http://visindavefur.is/svar.php?id=20540>.

Chicago | APA | MLA

Spyrja

Sendu inn spurningu LeiðbeiningarTil baka

Hér getur þú sent okkur nýjar spurningar um vísindaleg efni.

Hafðu spurninguna stutta og hnitmiðaða og sendu aðeins eina í einu. Einlægar og vandaðar spurningar um mikilvæg efni eru líklegastar til að kalla fram vönduð og greið svör. Ekki er víst að tími vinnist til að svara öllum spurningum.

Persónulegar upplýsingar um spyrjendur eru eingöngu notaðar í starfsemi vefsins, til dæmis til að svör verði við hæfi spyrjenda. Spurningum er ekki sinnt ef spyrjandi villir á sér heimildir eða segir ekki nægileg deili á sér.

Spurningum sem eru ekki á verksviði vefsins er eytt.

Að öðru leyti er hægt að spyrja Vísindavefinn um allt milli himins og jarðar!

=

Senda grein til vinar

=

Hvert fer ljósið þegar ég slekk á peru?
Hér er einnig svarað spurningunni:

Litli bróðir minn vildi fá að vita hvernig ljós kæmist út úr lokuðu herbergi þegar það er slökkt. Getið þið svarað?

Hugtakið ógegnsæ efni er notað um efni sem hleypa ekki ljósi í gegnum sig. Þau eiga það sameiginlegt að gleypa sýnilegt ljós að hluta til og endurkasta afganginum. Til eru ógegnsæ efni sem gleypa nánast allt sýnilegt ljós sem á þau fellur og endurkasta mjög litlu, það á til dæmis við um kol. Speglar eru dæmi um efni sem haga sér alveg öfugt, því þeir endurkasta megninu af sýnilega ljósinu sem á þá fellur en gleypa aðeins lítinn hluta þess. Gegnsæ efni hleypa hins vegar hluta sýnilega ljóssins í gegnum sig, gleypa hluta og endurkasta afganginum. Slík efni eru oft úr gleri eða plasti. Það fer sem sagt eftir hverju efni fyrir sig hversu stóran hluta ljóssins það gleypir, hleypir í gegnum sig eða endurkastar.

Hvert fer ljósið þegar slökkt er á perunni?

Nú skulum við ímynda okkur að við séum í glugga- og hurðalausu herbergi, veggirnir eru ógegnsæir og það eru engin göt á veggjum, gólfi eða lofti. Þegar við ýtum á rofann á veggnum kviknar á ljósaperu í loftinu. Ljósaperan býr til ljós sem fer beint og jafnt í allar áttir og lendir á veggjunum, loftinu, gólfinu og öllu sem er inni í herberginu; allt gleypir ljósið að hluta til, hleypir mögulega hluta af ljósinu í gegnum sig og endurvarpar afganginum. Sá hluti ljóssins sem endurvarpast eða fer í gegnum hlutinn lendir þá á öðrum fleti sem gleypir hluta þess, hleypir hluta í gegnum sig og endurkastar afganginum. Hluti ljóssins getur sem sagt endurkastast nokkrum sinnum áður en búið er að gleypa það allt.

Þegar við slökkvum ljósið myndar peran ekki meira ljós og það ljós sem er í herberginu fer í gegnum ferlið sem var lýst hér ofar þar til veggir, loft, gólf og hlutir í herberginu hafa gleypt það allt.

En þá er eðlilegt að einhver spyrji sem svo: Fyrst hluti ljóssins endurkastast nokkrum sinnum áður en búið er að gleypa allt ljósið, af hverju er þá ekki ljós í herberginu í skamma stund eftir að það er slökkt? Svarið við þessu felst í því að ljósið ferðast gríðarlega hratt, eða 299.792.458 metra á sekúndu. Í herbergi þar sem 5 metrar eru á milli veggja tekur það 17 nanósekúndur (17x10-9 sekúndur) fyrir ljósið að ferðast milli veggjanna. Ef hluti ljóssins myndi endurkastast 100 sinnum milli veggjanna áður en búið er að gleypa það allt þýðir það að allt ljósið er horfið úr herberginu eftir 1,7 míkrósekúndu (17x10-6 sekúndur). Augun og heilinn okkar geta ekki greint atburð sem gerist á svona stuttum tíma og því munum við ekki geta sagt til um hvort ljósið endurkastast einu sinni, 100 sinnum eða jafnvel 1000 sinnum áður en búið er að gleypa það allt. Okkur virðist því sem ljósið hverfi um leið og við ýtum á rofann þó að í raun endurkastist það margoft um herbergið.

Það sem við verðum heldur ekki vör við er að þegar veggirnir, loftið, gólfið og hlutir í herberginu gleypa ljósið, hitna þau örlítið. Þar sem hitabreytingin er svo afskaplega lítil getum við heldur ekki greint hana.

Heimildir og mynd:

...