In dit artikel wordt uitgelegd wat monochromatisch licht is, waarvoor het wordt gebruikt en hoe je dit soort licht kunt genereren. Je leert ook het verschil tussen monochromatisch licht en polychromatisch licht.
Wat is monochromatisch licht?
Monochromatisch licht is licht met één golflengte. Daarom is monochromatisch licht monochromatische straling, dat wil zeggen straling met constante frequentie.
Het menselijk oog neemt monochromatisch licht dus waar als een enkele spectrale kleur. Simpel gezegd is monochromatisch licht licht dat we als kleur identificeren.
Hieronder ziet u een tabel waarin de verschillende kleuren gerelateerd zijn aan hun overeenkomstige optische eigenschappen:
| Kleur | Golflengte (nm) | Frequentie (THz) | Energie (eV) |
|---|---|---|---|
| paars | 380 – 450 | 670 – 790 | 2,75 – 3,26 |
| Blauw | 450 – 485 | 620 – 670 | 2,56 – 2,75 |
| cyaan | 485 – 500 | 600 – 620 | 2,48 – 2,56 |
| Groente | 500 – 565 | 530 – 600 | 2.19 – 2.48 |
| GEEL | 565 – 590 | 510 – 530 | 2.10 – 2.19 |
| Oranje | 590 – 625 | 480 – 510 | 1,98 – 2,10 |
| Rood | 625 – 780 | 385 – 480 | 1,65 – 1,98 |
Houd er rekening mee dat pure monochromaticiteit niet bestaat, dus monochromatisch licht is een ideale eigenschap. In werkelijkheid bestaat monochromatisch licht altijd uit straling van verschillende golflengten, hoewel deze praktisch hetzelfde zijn en daarom als monochromatisch wordt beschouwd.
Lichte monochromatoren
Er zijn hoofdzakelijk drie instrumenten waarmee elektromagnetische straling kan worden gescheiden op basis van de golflengte en zo monochromatisch licht kan worden verkregen. Deze instrumenten zijn prisma’s, diffractieroosters en optische filters.
Prisma
Een optisch prisma verdeelt licht in verschillende spectrale kleuren. Dat wil zeggen, een prisma buigt het erop vallende licht in verschillende lichtbundels, afhankelijk van de golflengte, zodat het invallende licht wordt gescheiden in verschillende bundels monochromatisch licht.
Het prisma profiteert dus van de optische eigenschap dat de brekingsindex van het glas afhangt van de golflengte, waardoor het licht het prisma onder een andere hoek verlaat, afhankelijk van de golflengte.
Diffractierooster
Diffractieroosters zijn gemaakt van draden van een bepaalde dikte die zich op een bepaalde afstand bevinden. Een diffractierooster buigt dus licht in verschillende richtingen, afhankelijk van de golflengte van de straling. Op deze manier is het mogelijk om de invallende elektromagnetische straling te scheiden in verschillende lichtbundels, afhankelijk van hun golflengte.
Dit soort optische instrumenten worden in de spectrometrie vaak gebruikt als monochromatorelementen.
Optisch filter
Een optisch filter is een materiaal dat licht van een bepaald golflengtebereik absorbeert en licht van een specifieke golflengte doorlaat.
Daarom kan monochromatisch licht worden gegenereerd als een optisch filter met een zeer klein golflengtebereik wordt gebruikt. Het optische filter absorbeert alle invallende straling, behalve de straling die de gewenste golflengte heeft, waardoor monochromatisch licht wordt verkregen.
Monochromatisch licht en polychromatisch licht
In deze sectie zullen we het verschil zien tussen monochromatisch licht en polychromatisch licht, aangezien het twee nauw verwante fysieke concepten zijn.
Polychromatisch licht is licht dat elektromagnetische straling van verschillende golflengten uitzendt. Met andere woorden, polychromatisch licht is een reeks elektromagnetische straling met verschillende frequenties.
Daarom is het verschil tussen monochromatisch licht en polychromatisch licht het aantal golflengten. Monochromatisch licht heeft één golflengte, terwijl polychromatisch licht uit verschillende golflengten bestaat.
Monochromatisch licht gebruiken
Ten slotte zullen we zien waarvoor monochromatisch licht wordt gebruikt, omdat het naast de definitie van monochromatisch licht ook nuttig is om de toepassingen ervan te kennen om de betekenis ervan beter te begrijpen.
Monochromatisch licht wordt gebruikt in de spectroscopische analysetechniek, waarbij een materiaalmonster wordt blootgesteld aan monochromatische straling en de hoeveelheid straling wordt gemeten die het absorbeert. Vervolgens kunnen we uit de grafiek van de absorptie versus de frequentie van monochromatische straling de samenstelling van het materiaal bepalen. Dit principe wordt gebruikt bij de werking van de fotocolorimeter.
Bovendien is monochromatisch licht een soort licht dat in veel optische instrumenten wordt gebruikt, zoals fotocolorimeter, spectrofotometer, spectrofluorimeter, spectrometer, enz.