'Het licht draalt,' riep de Deense natuurkundige Ole Rømer toen hij in 1676 ontdekte dat het licht er even over doet om van A naar B te komen.
Tot dan dachten natuurkundigen dat het licht zich onmiddellijk verspreidde, zodat de stralen van de zon bijvoorbeeld te zien waren op het moment dat ze werden uitgezonden. Maar in werkelijkheid beweegt het licht zich voort met een snelheid van 299.792.458 m/s en doet het er iets meer dan 8 minuten over om van de zon naar de aarde te komen.
In de tijd van Rømer was er nog niet veel bekend over licht. Een kleine 40 jaar eerder had de Franse filosoof René Descartes beweerd dat licht zich als golven voortplant. Dit leidde hij af uit het feit dat geluid zich zo voortbeweegt.
Licht bestaat uit golven en deeltjes
In 1905 leverde Albert Einstein een grote bijdrage aan ons begrip van het licht. Zijn theorie voorspelde dat licht niet alleen uit golven bestaat die door de lucht kronkelen, maar ook uit piepkleine deeltjes, die fotonen worden genoemd.
De gespleten natuur van het licht als golven en deeltjes tegelijk is sindsdien met talloze experimenten aangetoond. Maar we hadden het verschijnsel nooit rechtstreeks waargenomen, tot wetenschappers van de universiteit van Lausanne in Zwitserland in 2015 een foto maakten die licht als golven en deeltjes toont.
Licht bestaat uit elektromagnetische straling
Licht is niet alleen wat wij doorgaans zo noemen: licht dat je met het blote oog kunt zien. Het begrip omvat het hele elektromagnetische spectrum, van radiogolven in het ene uiteinde tot gammastraling in het andere.
Alle vormen van licht worden uitgezonden als elektromagnetische straling. Hoewel lichtdeeltjes van zichzelf niet geladen of magnetisch zijn, ontstaan er toch een elektrisch en een magnetisch veld rond een lichtgolf. Dit komt doordat elektriciteit en magnetisme samenhangen met dezelfde natuurkracht: elektromagnetisme.
De vele vormen van licht worden vandaag de dag in talloze technologieën toegepast, bijvoorbeeld in radio's, mobiele telefoons, röntgenapparaten, zonnecellen en magnetrons. Lees meer over de toepassingen van licht in ons klikbare elektromagnetische spectrum.
Daarnaast is licht ook een voorwaarde voor het bestaan van leven op aarde: alle planten zetten de energie van zonlicht via fotosynthese om in organisch materiaal, en mensen en dieren leven weer van planten.
Licht verspreidt zich door middel van atomen
Als een lichtbron, bijvoorbeeld een gloeilamp, licht uitzendt, verspreidt het zich doordat de lichtdeeltjes op atomen botsen.
Het licht kan meteen doorgestuurd worden, zoals wanneer twee biljartballen op elkaar botsen.
Maar de lichtdeeltjes kunnen ook opgenomen en veranderd worden door het atoom. Als het lichtdeeltje een atoom raakt, verandert het de toestand van dat atoom. In de grondtoestand cirkelen de elektronen zo dicht mogelijk om de kern, maar het licht brengt zo veel energie op het atoom over dat er een elektron in een elektronenschil verder van de kern kan belanden.
Het atoom blijft echter niet lang bestaan in deze toestand, en korte tijd later keert het elektron terug naar zijn oorspronkelijke positie, waarbij het energie afstaat in de vorm van een nieuw lichtdeeltje. Het licht komt vrij en kan nu op andere atomen botsen.