B5.1 Lys og farver

NoteDet skal du kunne
  • forklare, hvad bølgelængde er, og hvilke bølgelængder synligt lys har
  • forklare, hvad det vil sige, at et stof absorberer lys
  • finde den farve, vi ser, når du ved, hvilket lys et stof absorberer
  • bruge farvecirklen og ordet komplementærfarve

Rød sodavand, grønne blade og blå cowboybukser har farve, fordi de indeholder farvestoffer. Farven opstår, når farvestoffet tager en del af lyset og lader resten slippe videre til øjet. For at forstå det skal du først vide lidt om lys.

Lys er bølger

Lys kan beskrives som bølger. Afstanden fra én bølgetop til den næste kaldes bølgelængden. Den har symbolet λ, som er det græske bogstav lambda.

Figur 1: Blåt lys har en kortere bølgelængde end rødt lys.

Lysets bølgelængde er meget lille. Den måles i nanometer, som forkortes nm. 1 nm er 10−9 m. Det er en milliontedel af en millimeter.

Bølgelængden bestemmer lysets farve. Den bestemmer også lysets energi: Jo kortere bølgelængden er, jo mere energi har lyset.

Synligt lys

Øjet kan kun se lys med bølgelængder fra omkring 400 nm til omkring 700 nm. Det kaldes synligt lys.

Figur 2: Det synlige lys ligger mellem det ultraviolette og det infrarøde lys.
Lysets farve Bølgelængde
violet 400 til 450 nm
blåt 450 til 495 nm
grønt 495 til 570 nm
gult 570 til 590 nm
orange 590 til 620 nm
rødt 620 til 700 nm

Grænserne er ikke skarpe. Farverne glider over i hinanden, som du kan se i en regnbue. Lyset omkring 500 nm ligger midt mellem blåt og grønt og kaldes blågrønt.

Lys med en kortere bølgelængde end 400 nm kaldes ultraviolet lys eller UV-lys. Lys med en længere bølgelængde end 700 nm kaldes infrarødt lys. Øjet kan ikke se nogen af dem.

Hvidt lys

Lyset fra Solen og fra en lampe ser hvidt ud. Hvidt lys er en blanding af alle farverne i det synlige lys. Det kan du se, når sollys bliver delt i en regnbue eller i et prisme.

Når et stof absorberer lys

Når lys rammer et stof, kan stoffet optage noget af lyset. Man siger, at stoffet absorberer lyset. Lysets energi bliver i stoffet.

Et farvet stof absorberer kun nogle af bølgelængderne i det hvide lys. Resten slipper igennem stoffet eller bliver kastet tilbage fra det. Det er det lys, der når frem til øjet.

Figur 3: En rød opløsning absorberer det violette, blå og grønne lys. Resten af lyset slipper igennem.
VigtigtVi ser det lys, der er tilbage

En rød opløsning absorberer ikke rødt lys. Den absorberer de andre farver og lader det røde lys slippe igennem.

Et stof, der slet ikke absorberer synligt lys, er farveløst. Det gælder fx vand. Et stof, der absorberer alt det synlige lys, er sort.

Komplementærfarver

Farvecirklen viser, hvilken farve vi ser, når en bestemt del af lyset er væk. Farverne står i en ring, og den farve, vi ser, står lige over for det lys, stoffet absorberer. To farver, der står over for hinanden, kaldes komplementærfarver.

Figur 4: Farvecirklen. Den farve, vi ser, står lige over for det lys, stoffet absorberer.

Tabellen viser de vigtigste par.

Stoffet absorberer Bølgelængde Vi ser
violet og blåt lys 400 til 490 nm gul
blågrønt lys omkring 500 nm rød
grønt lys 510 til 570 nm lilla
orange og rødt lys 590 til 700 nm blå
Figur 5: Fire farvede opløsninger. Den mørke del af spektret over hvert glas er det lys, opløsningen absorberer.

Lilla findes ikke i regnbuen. Farven opstår, når både rødt og blåt lys når øjet på samme tid. Det sker, når et stof absorberer det grønne lys midt i spektret.

Farvecirklen er en tommelfingerregel. Den præcise farve afhænger også af, hvor bredt et område af spektret stoffet absorberer.

NoteEksempel: farven på kobber(II)sulfat

En opløsning af kobber(II)sulfat absorberer orange og rødt lys. Hvilken farve har opløsningen?

Trin 1: det lys, stoffet absorberer

Stoffet absorberer orange og rødt lys. De to farver står øverst i farvecirklen.

Trin 2: tværs over cirklen

Lige over for dem, nederst i cirklen, står blå og blågrøn.

Konklusion

Opløsningen er blå med et svagt grønligt skær. Den farve kaldes turkis. Det blå og blågrønne lys slipper igennem, mens det orange og røde lys bliver absorberet.

NoteKort sagt
  • Lys er bølger. Bølgelængden bestemmer lysets farve og måles i nanometer.
  • Synligt lys har bølgelængder fra 400 nm, som er violet, til 700 nm, som er rødt.
  • Hvidt lys er en blanding af alle farverne i det synlige lys.
  • Et farvet stof absorberer en del af det hvide lys. Vi ser det lys, der er tilbage.
  • Den farve, vi ser, står over for det absorberede lys i farvecirklen. De to farver er komplementærfarver.

Prøv selv: Absorptionsspektre: flyt det absorberede lys, og se farven skifte.