Koko:
Owlo, ik staar al de hele ochtend naar mijn prisma en ik kan maar aan één ding denken.
Owlo:
Een prisma? Dat heb je toch meegenomen van de wetenschapsbeurs vorige maand? Waar denk je dan allemaal aan?
Koko:
Nou, als ik het voor het raam houd, splitst het het licht op in alle kleuren van de regenboog. Toen begon ik me af te vragen: wat is licht eigenlijk? Waar is het van gemaakt?
Owlo:
Oh, Koko. Dat is een van de grootste vragen in de hele wetenschap. Pak je prisma en kom mee naar het laboratorium. Ik denk dat we hier een goed experiment voor nodig hebben.
Owlo:
Goed zo. Houd je prisma nu voor de lamp. Vertel me eens wat je ziet.
Koko:
Ik zie rood, oranje, geel, groen, blauw en violet. Het lijkt wel een kleine regenboog op tafel!
Owlo:
Precies. En dat vertelt ons iets heel belangrijks. Wit licht is niet gewoon één ding. Het is eigenlijk een mengsel van al die kleuren door elkaar gemengd.
Koko:
Wacht, dus het licht van de zon heeft al die kleuren erin verborgen? Dat is wel heel stiekem.
Owlo:
Inderdaad. Maar nu de grote vraag. Is licht een golf, zoals rimpelingen op water? Of is het een klein deeltje, als een bolletje dat door de lucht vliegt?
Koko:
Ik zou zeggen een golf? Omdat het een beetje stroomt en buigt, zoals wanneer het door mijn prisma gaat.
Owlo:
Dat is heel goed geredeneerd. Lang geleden waren wetenschappers het helemaal met jou eens. Een wetenschapper genaamd Thomas Young deed een experiment dat aantoonde dat licht zich precies als een golf gedraagt.
Koko:
Dus het golfkamp had gewonnen? Zaak gesloten?
Owlo:
Niet helemaal. Ongeveer honderd jaar later ontdekte een wetenschapper genaamd Albert Einstein iets verrassends. Wanneer licht op bepaalde metalen valt, slaat het kleine deeltjes los. Golven alleen konden dat niet verklaren.
Koko:
Dus licht gedroeg zich nu ook als een deeltje? Dat is zo verwarrend. Wat is het dan eigenlijk?
Owlo:
Dat is precies wat alle natuurkundigen vroegen. En het antwoord bleek allebei te zijn. Licht gedraagt zich als een golf én als een deeltje, afhankelijk van hoe je ernaar kijkt.
Koko:
Dat is het raarste wat ik ooit gehoord heb. Dus licht beslist gewoon zelf wat het wil zijn?
Owlo:
Wetenschappers noemen dit golf-deeltjesdualiteit. Het woord dualiteit betekent twee naturen tegelijk bezitten. Licht is het beroemdste voorbeeld hiervan in de hele natuurkunde.
Koko:
Golf-deeltjesdualiteit. Ik vind het eigenlijk geweldig dat licht een identiteitscrisis heeft. Het is net als ik, als ik niet kan kiezen tussen tekenles en wetenschapsclub.
Owlo:
De kleine pakketjes lichtenergie worden fotonen genoemd. Een foton is het kleinst mogelijke stukje licht. Het heeft geen massa en beweegt sneller dan wat dan ook in het heelal.
Koko:
Maar hoe snel gaat het dan precies allemaal?
Owlo:
Ongeveer driehonderd miljoen meter per seconde. Het licht van de zon bereikt de aarde in ongeveer acht minuten, ook al is de zon enorm ver weg.
Koko:
Acht minuten? Als ik naar de zon zou lopen, zou ik er eeuwig over doen. En licht doet het in acht minuten. Dat is echt ongelooflijk.
Owlo:
Denk nu terug aan je prisma. De reden dat het licht splitst in kleuren, is dat elke kleur een andere golflengte heeft. Rood licht heeft lange, luie golven. Violet licht heeft korte, snelle golven.
Koko:
En het prisma buigt elke golflengte een beetje anders, zodat ze allemaal uitwaaieren in verschillende kleuren! Ik geloof dat ik zoiets ooit in een boek heb gelezen.
Owlo:
Je hebt helemaal gelijk. Dat buigen heet lichtbreking. Je prisma breekt elke kleur op een andere manier, en zo ontstaat de regenboog.
Koko:
Werkt een echte regenboog in de lucht dan op dezelfde manier? Zijn de regendruppels dan net kleine prisma's?
Owlo:
Precies. Miljoenen kleine waterdruppeltjes breken het zonlicht elk op hun eigen manier. Samen schilderen ze die prachtige boog van kleuren aan de hemel.
Koko:
Ik zal nooit meer hetzelfde naar een regenboog kijken. Het is eigenlijk een hemel vol kleine prisma's die samen natuurkunde bedrijven.
Owlo:
Wat een mooie manier om het te zeggen, Koko. Dus, wat denk je? Kun jij alles samenvatten en me vertellen waar licht eigenlijk van gemaakt is?
Koko:
Licht bestaat uit kleine pakketjes energie die fotonen heten. Fotonen hebben geen massa en reizen ongelooflijk snel, sneller dan wat dan ook. Licht gedraagt zich ook als een golf, en elke kleur heeft een andere golflengte. En hier komt het echt verrassende deel: licht is tegelijk een golf én een deeltje. Wetenschappers noemen dit golf-deeltjesdualiteit, en het is een van de grootste ontdekkingen ooit. Kortom, licht houdt zich niet aan de regels, en eerlijk gezegd vind ik dat geweldig.
Owlo:
Dat is een perfecte samenvatting, Koko. De volgende keer verkennen we hoe licht omgaat met verschillende materialen. We kijken waarom glas doorzichtig is, waarom metalen glanzend zijn, en waarom sommige dingen licht volledig absorberen.
Koko:
Dat wil ik zeker weten! Dan kan ik eindelijk uitvinden waarom mijn zwarte jas zo heet wordt in de zon. Wetenschap is overal aanwezig, zodra je er eenmaal naar begint te kijken.
Owlo:
Dat is zeker waar, Koko. Dat is zeker waar.