Onze ogen vangen licht op van de omgeving in de vorm van lichtdeeltjes, zogeheten fotonen.
In de ogen worden de fotonen waargenomen door de staafjes, die bijzonder gevoelig zijn voor licht, en kegeltjes, die minder gevoelig zijn voor licht maar gevoeliger voor kleur en details.
Vergeleken met bijvoorbeeld katten hebben mensenogen relatief weinig staafjes, waardoor wij moeilijk in het donker kunnen zien.
Daarom gebruiken bijvoorbeeld soldaten een nachtkijker om in het donker te kunnen zien.
Nachtkijkers versterken de hoeveelheid licht
Zelfs in het donker zal een bepaalde hoeveelheid fotonen meestal op voorwerpen om ons heen vallen en naar onze ogen worden doorgekaatst.
Een nachtkijker versterkt die paar fotonen tot een groot aantal.
Eerst worden de fotonen omgezet in elektronen, die worden beïnvloed door een elektrisch veld dat zowel de hoeveelheid als de energie van de elektronen verhoogt.
Vervolgens raken de elektronen een fosforplaat, die de energie ervan absorbeert en omzet in fotonen. Die kan het oog waarnemen.
De fosfor zendt fotonen uit in golflengten die overeenkomen met een groene kleur, waardoor de omgeving in groentinten opdoemt.
Fosfor is uitgekozen omdat onze ogen het gevoeligst zijn voor groen.
Nachtkijker versterkt het licht
De nachtkijker vangt fotonen op, verhoogt hun aantal en zendt ze in groene kleuren naar onze ogen.
1. Fotonen worden opgevangen
Fotonen treffen een plaat, de fotokathode. De energie van de fotonen slaat elektronen los uit het materiaal aan de achterkant van de plaat.
2. Elektronen worden versterkt
Een elektrisch veld verhoogt de energie van de elektronen. De elektronen passeren microscopisch kleine gaatjes in een plaat en slaan nog meer elektronen los, waardoor ook het aantal elektronen toeneemt.
3. Fosfor licht groen op
De elektronen raken een met fosfor beklede plaat. Door de energie in de elektronen licht de fosfor groen op, waardoor de omgeving duidelijk naar voren komt. De oorspronkelijke hoeveelheid licht is versterkt.
Dit betekent dat de gebruiker van een nachtkijker niet de fotonen ziet die van nature in de omgeving aanwezig zijn, maar een veel groter aantal. Door de fosfor wordt het beeld groen.
Als de omgeving volledig donker is en dus geen fotonen uitstraalt, werkt de nachtkijker niet, want hij versterkt alleen het aanwezige licht.