Annons

Klassiska experiment: Så upptäcktes ljusets vågor

Publicerad:

2019-09-26

Betraktades som projektiler

Under 1700-talet var den dominerande idén om ljusets natur att det består av små projektiler, korpuskler. Detta synsätt förespråkades av tunga namn som Isaac Newton, och passade bra ihop med många experimentella resultat. Men det fanns några gåtor.

Skuggan var för liten

Ett fenomen som inte kunde förklaras var hur ljus böjs vid en kant. Detta hade beskrivits långt tidigare av Francesco Maria Grimaldi (1618–1663). Han noterade till exempel att skuggan av ett föremål blir mindre än den borde vara om ljuset rör sig i räta linjer.

Klöv ljusstråle med papper

Läkaren och fysikern Thomas Young (1773–1829) gjorde 1801 ett litet hål i en fönsterlucka, och använde en spegel för att rikta en smal ljusstråle rakt in i rummet. Sedan satte han ett kort av papper på tvären i ljusstrålen, så att den delades i två delar.

Bilden blev fransig

När Thomas Young lät skuggan falla på ett papper en bit bort såg han att det blev ljust i mitten av skuggan. Bilden på papperet bredde även ut sig i sidled, med omväxlande ljusa och mörka band, ”fransar”. Han testade sedan att täcka för ljuset på ena sidan om kortet, så att det bara blev en ljusstråle. Då syntes inga fransar.

Vågmönster förklarade fenomenet

Slutsatsen blev att ljuset uppför sig som en våg. Vågorna från de två olika strålarna påverkar varandra så att de släcks ut på vissa ställen och förstärks på andra. Detta kallas interferens.

Experimentet lever än i dag

Försöket är i dag känt som dubbelspaltexperimentet, och görs ofta med enfärgat laserljus som sänds genom parallella springor. Det kan också göras med partiklar, exempelvis elektroner.

Ljusets dubbelnatur

Det dröjde till 1920-talet innan kvantfysiken förenade de båda sätten att betrakta ljuset. Det anses nu vara både vågor och partiklar.

Forskning & Framsteg berättar om fackgranskade forskningsresultat och om pågående forskning. Våra texter ska vara balanserade och trovärdiga, och sätta forskningsresultaten i sitt sammanhang för att göra dem begripliga. Forskning & Framsteg har rapporterat om vetenskap sedan 1966.