Ild, glødelampelys og Poissons plet – Niels Bohr Institutet - Københavns Universitet

Niels Bohr Institutet > Spørg om fysik > ? om Fysik > Ild, glødelampelys og ...

20. november 2008

Ild, glødelampelys og Poissons plet

Hej Malte
Tak for dit svar vedr. tid. Kan man sammenligne elektrisk lys med lys fra ild?

Jeg har lige læst lidt om Poissons plet, at der i midten af skyggen fra en rund genstand skulle være en lys plet. Gælder det også hvis genstanden bliver " belyst " af ild.

Med venlig hilsen
J V.

Alt hvad vi opfatter som lys, er det man kalder elektromagnetisk stråling. Elektromagnetisk stråling dækker også f.eks. langbølget radio, kortbølget radio, VHF, UHF (f.eks. fjernsynssendinger), mikrobølger (f.eks. mikrobølgeovn og radar), infrarødt lys (varmestråling), synligt lys, ultraviolet lys (det vi bliver solbrændte af), røntgen, gammastråling osv.

Forskellen på elektrisk lys og ild er lille, men handler om, hvor meget lys der kommer i hver bølgelængde. Des varmere kilden til lyset er des hvidere lys.

Se også artiklerne om flammer og om elektromagnetiske bølger her i svarene.

En sort glødende genstand udsender noget man kalder en planckkurve (Karl Ernst Ludwig Marx Planck 1858 - 1947). Kurven er taget fra K G Hansen: Optil, Nyt Nordisk forlag). Den viser intensiteten (energien) fordelt som funktion af bølgelængden for forskellige temperaturer.

Den har et maksimum, der bestemmes af temperaturen (og det kan bl.a. bruges til at måle stjernernes temperaturer med).

Ved højere temperatur bliver toppen også højere. Ved ca. 6000 K (solens temperatur) ligger maksimum i gult, når temperaturen bliver lavere bliver farven mere rødlig.

For normale flammer fra kul, træ eller trækul ligger maksimum ude i det infrarøde dvs. varmestråling, så vi kan ikke bruge det meste af energien til at se ved (min vi kan blive varme).

I glødelamper har de gammeldags lamper en temperatur, som er varierende men omkring et par tusinde grader.

Halogenlamper kan nå omkring 3000 grader og giver derfor et hvidere lys. Kulbuelamper kan næsten nå soltemperaturer.

Possions plet

(Siméon-Denis Poisson 1781 - 1840). Det er en plet der opstår i skyggen bagved en rund skærm eller en kugle fordi lyset bøjes om kanterne, det ser altså ud til at lyset går lige igennem centrum af kuglen. Pletten er bedst i forskellige afstande for forskellige bølgelængder (farver) af lys, så den er svær at se i hvidt lys, men meget fin, hvis man kun har en bølgelængde f.eks. en Natriumlampe (den grimme gule belysning i industriarealer og på havne) eller en LASER.

Den kan dog også ses i hvidt lys men svagere. Forudsætningen er i alle tilfælde, at lyskilden er meget lille (punktformig, parallelt lys) og det er svært med flammer, noget lettere med glødelys, ellers smøres pletten ud.

På billedet ses et foto af Poissons plet (fra E. Hecht: Optics, Addison Wesley). Billedet er taget bag et kugleformigt objekt i LASERlys.

Det morsomme var, at da bølgeteorien for lyset kom frem, var det Poissons påstand, at der ikke kom nogen plet, den franske fysiker Arago efterviste den derefter, men den blev opkaldt efter Poisson, som sagde at den ikke eksisterede.

Altså principielt er pletten der, er lyskilden ikke punktformig, er den svær at se, har den mange bølgelængder sværere, men pletten er der altid i hele det elektromagnetiske spektrum, når bare skærmens størrelse tilpasses bølgelængden. Den ses i praksis næsten kun med en næsten punktformig lyskilde og ensfarvet lys (monokromatisk lys).  

Med venlig hilsen
Malte Olsen