Licht voor dummies
Om iets van kleur te kunnen begrijpen ga ik proberen iets van elektromagnetische straling te begrijpen. De kosmos en daarbij de atmosfeer hier op aarde is bezwangerd met elektromagnetische straling. Deze straling bestaat uit zich door de ruimte voortplantende golven van fotonen. Fotonen hebben geen massa, maar ze gedragen zich alsof het piepkleine dingetjes met massa zijn. Deze gewichtloze fotonen kunnen vrijkomen uit een atoom wanneer deze verandert bijvoorbeeld d.m.v. afkoeling of wanneer de kern van een atoom wordt gespleten. Dan wordt de massa van het atoom omgezet in energie en die energie manifesteert zich in de vorm van een zich snel voortbewegend en golvend of als het heel snel gaat, trillend, foton. Het gaat dan dus om "iets" zonder massa dat trilt. Zo kunnen er trillingen voorkomen in totaal lege (vacuüm) ruimtes. Dan is er dus niet "iets" ook geen lucht of een gas dat trilt, maar het is puur niets dat trilt.
Dit soort trillingen bestaan in veel verschillende grootten en frequenties. De grootte en de kracht van de golven van de trilling bepalen om wat voor soort straling het gaat. "Licht" is een voor ons zichtbare vorm van elektromagnetische straling met golflengtes van 0,00038 tot 0,00075 millimeter.
Kleur = golflengte
Licht bestaat uit voor het oog waarneembare elektromagnetische golven. Alle voor ons zichtbare golflengtes door elkaar zien wij als 'wit'. Elektromagnetische golflengte van 0,0007 mm zien wij als 'rood'. Iedere kleur heeft zijn eigen golflengte. Vaak bestaat een kleur uit verschillende golflengtes door elkaar heen gemengd. In de kleuren die wij kunnen zien zijn zeker 10 miljoen variaties te onderscheiden.
De golven van de straling, planten zich het makkelijkst voort door open ruimte en wanneer ze op een materiaal stuiten, oftewel op atomen met een massa, of dat nou gas of gesteente is, dan zal de straling afhankelijk van z'n golflengte door dat materiaal worden geabsorbeerd of gereflecteerd. Als het materiaal waar de straling op stuit transparant is, zoals water, dan zal licht zich daar ook nog door voortplanten.
De kleuren van voorwerpen die je om je heen ziet worden veroorzaakt door reflecties van licht op de voorwerpen waar je naar kijkt. Wanneer zonlicht op een groen grasveld valt, reflecteert het gras de golflengte die wij waarnemen als groen. Alle andere golflengtes worden door het gras geabsorbeerd. De kleuren die die golflengtes zouden tonen, zien we dus niet. Witte voorwerpen absorberen geen van de voor ons zichtbare golflengtes, ze weerkaatsen alles. Maar wel of niet weerkaatsen van licht, zit hem niet in het voorwerp, maar in het pigment dat op de oppervlak van het voorwerp is verwerkt.
klaprozen springen zich rood
De atomen van pigmenten bepalen welke kleur het pigment heeft. Ieder atoom reageert anders op licht. Een atoom heeft verschillende energieniveaus. De elektronen in het atoom springen tussen deze niveaus heen en weer. De 'hoogte' tussen de energieniveaus correspondeert met een bepaalde golflengte (dus kleur). Als licht op het atoom valt zal het elektron in het atoom een sprongetje maken van z'n ene energieniveau naar z'n andere energieniveau en weer terug. Bij ieder sprongetje absorbeert en weerkaatst hij een lichtgolf. Welke kleuren hij absorbeert en welke hij weerkaatst hangt af van de hoogte van de sprong. Ieder atoom heeft z'n eigen hoogtes die hij kan springen. Dus ieder pigment heeft z'n eigen kleuren die hij absorbeert. Golflengtes die niet bij de niveau verschillen van het atoom passen, stoot hij af, oftewel reflecteert hij. Daardoor zien wij de kleur van dat atoom. Hoe zuiverder de kleur van een pigment (specifieker de golflengte) hoe meer verschillende golflengtes van straling hij absorbeert.
Licht doet dus iets met het materiaal waar het op terecht komt. Het zet elektronen in beweging waardoor wij kleur kunnen zien. In het donker zien we dan ook geen kleur, dan is alles een beetje grijzig. Dat komt niet alleen omdat onze ogen in het donker meer moeite hebben iets te zien, het komt ook doordat de atomen in onze omgeving dan geen sprongetjes gaan maken.