Søk i artikler

Hvorfor er luft usynlig?

Hvorfor kan vi se gjennom luft eller glass, men ikke gjennom stål? Hva er det som bestemmer om lys skal gå igjennom et objekt eller bli kastet tilbake?

Når lys treffer et objekt kan tre ting skje. Det kan enten bli kastet direkte tilbake, som det gjør når det treffer et speil, det kan bli absorbert, som det gjør når det treffer en genser, eller det kan bli transportert tvers gjennom, som når det treffer luft. Som regel har man en kombinasjon av disse. Ta et vindu for eksempel. Man kan speile seg i et vindu (refleksjon), men man kan også se igjennom det (tranparasjon) og det vil alltid være litt mørkere på innsiden av et vindu fordi det absorberer noe av lyset idet det går gjennom.

Det samme gjelder luft. Hvis man ser over asfalt en varm sommerdag kan man se luftspeilinger eller såkalt «fata morgana» som effekten heter. Luften reflekterer underlaget. Man kan også se absorbasjon i luft. Hvis man står på toppen av et fjell vil man legge merke til at man ikke kan se evig langt. Ofte er sikten kortere enn horisonten og man ser duse ting i det fjerne. Dette er fordi luften har absorbert lyset før det traff øyet ditt.

Men, så til saken. Hvorfor er luft usynlig? Altså, hvorfor kan man se gjennom luft eller hvorfor slipper luft lysstråler igjennom seg? La oss ta en titt på hvordan luft, eller alle andre stoffer ser ut når man kommer på atom-nivå.

Atomer, som er byggesteinene til alt rundt oss, er bygget opp av en kjerne i midten og elektroner som snurrer rundt. Disse atomene følger gitte baner. Noen baner er nær kjernen, mens andre er lenger ut. Det som bestemmer hvilken bane et elektron skal ha er hvor mye energi det har. Hvis elektronet har lite energi snurrer det nær kjernen, og har det mye energi snurrer det i en større bane, lenger vekk fra kjernen.

Elektroner nær kjernen har lav energi, mens elektroner lenger vekk fra kjernen har høy energi.

Så kommer en lysstråle og treffer atomene i luft. Det som nå skjer er at lyset krasjer i elektronene som surrer rundt atomkjernen. Hvis de har lik energi blir lyset absorbert og kastet tilbake igjen, men hvis lyset ikke har lik energi som elektronet det krasjer i, vil den fortsette forbi.

Det har seg nemlig slik at veldig få elektroner i luft har samme energinivå som lys og dermed får lyset lov til å reise tvers gjennom og vi opplever luften som usynlig.

Det samme gjelder glass. Svært få elektroner i glass har samme energinivå som lys. Eller mer korrekt, svært få elektroner i glass har samme energinivå som synlig lys. Infrarødt lys, som vi ikke kan se, slipper ikke gjennom glass fordi energien matcher i infrarødt lys matcher den i glasset. Hvis man har et videokamera med night vision kan du prøve å se gjennom et vindu. Det er helt umulig. Dette er fordi night vision bruker infrarødt lys til å se, og det går som sagt ikke gjennom glass.

Her har vi prøvd å illustrere hva som skjer når lys treffer en glassflate. Ultrafiolett og infrarødt lys blir stoppet, mens synlig lys går gjennom. Når lyset til slutt treffer veggen i bakkant absorberes det meste av det, men rødtoner blir reflektert, og veggen ser brun ut.

Lik oss på Facebook