Lysets Natur Naturens Lys

Solen er vores stjerne Solopgang og morgenlys Himlen og havet Regnbuens farver Halo og bisole Lyn Solnedgangens lys Aurora - nordlys og sydlys Månen Stjerner Menneskets lys

Solen er vores stjerne Solen er vores stjerne – astronomer klassificerer den som en gul dværgstjerne, fordi den er lidt mindre end gennemsnittet af stjerner. Solen giver lyset til de fleste naturlige lysfænomener, og sollyset er afgørende for det meste liv på Jorden. Solen er en kæmpestor kugle af gas – især brint og helium – hvor brintatomer smelter sammen – fusionerer – og danner helium. Den omdanner 600.000.000 tons brint til helium hvert sekund. Kerneprocesserne i Solen giver både det synlige lys og usynlig stråling – det infrarøde lys = varme og ultraviolet lys. Sollyset består af mange farver, som blandes til hvidt lys. Det kaldes solens spektrum.

Solens spektrum af farver bliver først synligt, når man ser det gennem et prisme. Farverne har forskellig bølgelængde og brydes derfor i forskellige vinkler. Men der er sorte linier i spektret – det er de såkaldte Fraunhofer-linier. Det skyldes, at stofferne i Solens atmosfære opsluger nogle bestemte farver – se spekstroskopi.

Solopgang og morgenlys Solopgangen viser ofte rødlige farver, men farven er som regel ikke så kraftig som når Solen går ned. Den røde farve skyldes at lyset går gennem et langt stykke af atmosfæren når solen står lavt. Luftens molekyler, vanddråber og støv spreder især den blå del af lyset, således at vi ser den røde del. Om morgenen er luften som regel mere tør og rolig end om aftenen – der er mindre vand og støv i luften – og derfor er solopgangen mere klar og mindre rød end solnedgangen. s

Himlen og havet Himlen er naturligvis kun blå i klart vejr. Men den blå farve er blot en illusion – atmosfæren er gennemsigtig. Himlens blå farve skyldes Solens lys, selvom sollyset er en blanding af alle farver til hvidt lys. Den blå farve skyldes at luftmolekyler, vandmolekyler og små støvpartikler spreder det blå og violette lys mere end de andre farver i Solens spektrum. Det er således vekselvirkningen mellem Solens hvide lys og Jordens atmosfære der giver himlen den blå farve.

Jorden kaldes også den blå planet – det skyldes især oceanernes farve, som er tydeligt blå set fra rummet. De danske havområder har som regel en grågrønlig farve, hvilket skyldes et stort indhold af plankton, og at det ofte er skyet ved kysterne. Havet kan også reflektere himlens farve eller bunden på lavt vand – det kan give en turkis farve på en hvid sandstrand. Rent vand spreder lyset ligesom luften, men vandet er tættere og derfor skal der ikke så meget vand til, før det får et blåt skær.

Regnbuens farver Regnbuen er et af naturens smukkeste lysfænomener. Derfor er der mange sagn knyttet til regnbuen – f.eks. ender regnbuen ved en gryde fuld af guld, og regnbuen Bifrost er broen til Asgård – de gamle nordiske guders bolig. Regnbuens farver fremkommer når Solens hvide lys bliver reflekteret i regndråberne. Det hvide lys er en blanding af alle farver, som har hver sin bølgelængde. Derfor kan de bryde og reflektere lyset ens og vise Solens spektrum på himlen. Billedet viser en tydelig primær regnbue og en svag sekundær regnbue.

I nogle tilfælde kan man se 2 regnbuer – en tydelig og en svag – det skyldes, at lyset brydes og reflekteres forskelligt i regndråberne.

Halo og bisole Dette er et billede fra Sydpolen, som viser en halo med bisole omkring selve Solen, som er dækket af personen. Haloen har svage farver og dannes når Solens lys brydes i små iskrystaller i atmosfæren. Til venstre ses en bisol, som lyser stærkere en haloen. Den er også dannet ved Sollysets brydning i de små iskrystaller. Man kan se haloer omkring både Solen og Månen – også om sommeren, for højt oppe i atmosfæren er det meget koldt hele året. Fænomenet opstår når små sekskantede iskrystaller daler langsomt ned gennem luften.

Lyn Lyn er voldsomme lysfænomener og ledsages af torden. Lyn og torden er derfor ofte blevet forbundet med guder. Lyn er stærke elektriske udladninger, som kan dannes når opstigende skaber skyer – især på fugtige dage. Den stærke turbulens i skyen bevirker, at den øverste del af skyen bliver positiv og den nederste bliver negativ – ligesom når man gnider en ballon mod uld. Den store spændingsforskel mellem sky og jord – flere millioner volt – kan ionisere luften og resultere i et lyn. Lynet opvarmer luften, som eksploderer i et tordenbrag.

Lyn i tal Effekt Energi Temperatur Længde ~0,3 – 3 km. Men lyn mellem skyer kan blive over 100 km lange. Spænding ~ 100.000.000 V max. 1.000.000.000 V Strømstyrke ~ 30.000 A max. 350.000 A Effekt ~4.000.000.000 kW Energi ~250 kWh Temperatur ~15.000 °C max. 30.000 °C De stærke luftstrømme i en torden-sky gør at iskrystaller, vanddråber og støv gnider mod hinanden. Det skaber statisk elektricitet. Hvis spændingsforskellen mellem sky og jord bliver tilstrækkelig stor, kan der opstå lynnedslag. Lynet vælger den letteste vej – f.eks. til et træ.

Et typisk sky-jord lyn begynder i skyen. Det elektriske felt får en svag negativt ladet kanal til at strække ud fra skyen mod jorden. Potentialet er 1 mio. V og kanalen forgrener sig mod jorden for at finde den letteste vej. Det tager 1/20 sekund. Når kanalen nærmer sig jorden frastøder den al negativ ladning i nedslagsområdet. Samtidig tiltrækkes de positive ladninger. Det får små positivt ladet kanaler til at række ud mod den negative kanal. Lynet slår ned i løbet af 1/10 sekund. Den negative kanal bliver nu forbundet til jord, og den negative ladning begynder at strømme ned gennem kanalen. En elektrisk strøm skyder op via kanalen i et voldsomt lysglimt. Det får elektricitet til at strømme i jorden. Det tager kun 1/1000 s at nå en strømstyrke på 30.000 A. Lynet slår altså op fra jorden!

En tordensky kan producere lyn med få sekunders mellemrum – ofte slår lynet ned det samme sted! Lyn er meget farlige og dræber hvert år hundreder af mennesker. Hvis man hører torden eller ser lyn skal man gå ind i en bil eller i et hus. Hvis man ikke kan komme ind skal man undgå træer og sætte sig på hug med samlede ben. Er man inde skal man undgå apparater med elektriske ledninger – også telefon med ledning og vandrør, radiator mv. Vent med at gå ud til tordenvejret er helt væk!

Selv et fly kan blive ramt af lynet. Lyn er farlige !

Solnedgangens lys Solnedgangen viser ofte rødlige farver, og farven er som regel kraftigere end når solen står op. Den røde farve skyldes at lyset går gennem et langt stykke af atmosfæren når solen står lavt. Luftens molekyler, vanddråber og støv spreder især den blå del af lyset, således at vi ser den røde del. Om aftenen er luften som regel mere fugtig og urolig end om morgenen – der er mere vand og støv i luften – og derfor er solnedgangen mere diset og rød end solopgangen.

Solnedgang på Mars. Mars har næsten ingen atmosfære, derfor bliver solnedgangen lidt blå, fordi det blå lys spredes mest. Om dagen er himlen på Mars helt gennemsigtig. Støv betyder meget for farven af solnedgangen. Store vulkanudbrud – f.eks. Mt. St. Helens – giver derfor særligt røde solnedgange. Denne effekt kan holde over et år.

Aurora - nordlys og sydlys Nordlys er et af mørkets smukkeste lysfænomener – men desværre er det ikke almindeligt i Danmark. Aurora er en fælles betegnelse for fænomenet, som er mest almindeligt i de polare egne – både på den nordlige og sydlige halvkugle! Nordlys opstår i et fantastisk samspil mellem solvinden, luften i Jordens øvre atmosfære og Jordens magnetfelt. Nordlyset ses oftest som grønne bånd, der bølger henover himlen, men det kan også have røde og violette farver. Farven afhænger af højden – rød i 300-500 km, grøn i 100-300 km og violet i 90-100 km.

Solvinden består især af brint-plasma – protoner og elektroner – som hele tiden strømmer fra Solen. Aktiviteten på Solen er varierende, hvilket resulterer i solstorme, hvor særligt mange partikler slynges ud i rummet. Når solvinden når Jorden bliver de ladede partikler afbøjet af magnetfeltet mod Jordens poler. I ionosfæren rammer solvinden luftmolekyler, især ilt og kvælstof. Disse molekyler bliver anslået af partiklerne og udsender derefter lys – ilt giver røde farver, kvælstof giver grønne farver.

Månen Månens lys er meget romantisk, men det er også forbundet med overtro og magiske kræfter. Om natten er Månen det lyseste objekt på himlen. Halvdelen af Månen er altid oplyst af Solen, men Månens bane om Jorden gør, at vi kun ser hele Månen en gang på 28 dage – fuldmåne. Månen er faktisk mørkere end Jorden, men alligevel reflekterer den noget af Solens lys, som lyser op om natten. Merkur, Venus, Mars, Jupiter og Saturn kan også ses om natten på grund af reflekteret lys fra Solen.

Stjerner Nattehimlen forandrer sig hele tiden, men stjernernes bevægelse skyldes i virkeligheden Jordens rotation. Stjernebilleder er kendt siden oldtiden – i dag er de stærkeste stjerner inddelt i 88 stjernebilleder. Stjernerne er meget forskellige – dels fordi afstanden til Jorden varierer, men også fordi stjerner har forskellig alder, størrelse og sammensætning. Blå stjerner har en overfladetemperatur på op til 100.000°C, mens Solen kun er 5.500°C på overfladen. Den Magellanske Sky set fra Hubble teleskopet.

Menneskets lys Der var engang hvor natten tilhørte Månen og stjernerne – men elektrisk lys fra veje og byer bliver mere og mere dominerende. Nogle synes det er smukt andre kalder det lysforurening. Det elektriske lys er en stor gave, men det skal bruges med omtanke. Det er vigtigt at vores lys bliver sendt derhen, hvor vi skal bruge det. Alt for mange lygter har en dårlig konstruktion – det er både spild af energi og lysforurening. I byerne kan det være svært at se selv de klareste stjerner, fordi vores eget lys blænder os for nattens smukke lys.

Selv fra rummet kan man se menneskets lys Selv fra rummet kan man se menneskets lys. Dette billede viser tydeligt hvor Jordens store byer ligger.