Licht bestaat uit elektromagnetische golven, net zoals het signaal uit je afstandsbediening waarmee je naar de volgende zender zapt. Even bellen met je mobieltje, verbinding maken met een draadloos netwerk, een zak popcorn in de magnetron bereiden, of lekker bruin worden aan het strand...
Aan elektromagnetische golven kun je niet ontkomen.
Een elektromagnetische golf bestaat zoals de naam al suggereert uit een elektrisch en een magnetische gedeelte. Deze gedeelten zijn ‘velden’, en het magnetische veld staat loodrecht op het elektrische veld. Samen worden de twee velden een elektromagnetische golf genoemd.
Fig. 1: Een elektromagnetische golf
De reden voor de naam golf kun je zien in bovenstaande figuur. De vorm van de velden zijn goed te vergelijken met golven die je op het oppervlak van water kunt zien. Ook geluidsgolven die je meestal niet kunt zien hebben een vergelijkbare vorm. Toch is er een groot verschil tussen Elektromagnetische golven en andere golven. Een golf die ontstaat omdat iets in stilstaand water valt, heeft water nodig om te kunnen bestaan. Een geluidsgolf heeft op zijn minst trillende luchtdeeltjes nodig, of iets anders dat kan trillen, zoals bijvoorbeeld het vel van een trommel. Elektromagnetische golven kunnen bestaan in het niets, in een vacuüm. In een vacuüm is de snelheid van alle elektromagnetische golven gelijk aan de snelheid van licht.
Alle elektromagnetische golven hebben de vorm van figuur 1. Toch kun je met de golven die je radio gebruikt geen Röntgen foto’s maken. Dat komt omdat de golf sneller op en neer kan gaan. Dan heeft de golf een hogere frequentie en een kortere golflengte.
Figuur 2: Drie golven met verschillende golflengtes, de tijd staat op de horizontale as
De golflengte van de drie golven in bovenstaande figuur is aangeven met het symbool λ. De derde golf heeft de laagste frequentie (in hetzelfde stukje tijd de minste pieken), maar juist de langste golflengte (langste afstand voordat de golf zichzelf herhaald). Met zichtbaar licht kun je geen eten klaar maken, en microgolven in de magnetron kun je juist weer niet zien. Rood licht is totaal anders dan blauw licht. Die verschillen worden veroorzaakt doordat deze golven verschillende golflengtes en dus ook verschillende frequenties hebben
Figuur 3 – Het Elektromagnetisch spectrum. Elektromagnetische golven gesorteerd op hun golflengte met voorbeelden van gebruik erbij. Slechts een heel klein gedeelte van alle elektromagnetische golven kun je zien.
Een golf kan ook nog ‘sterker’ zijn, oftewel, meer energie overbrengen. Een 100W lamp brandt veel feller dan een 30W lamp. Dat is zo als de amplitude van de golf groter is. In onderstaande afbeelding staan drie golven met drie verschillende amplitudes.
Figuur 4 Drie golven met drie verschillende amplitudes. Tijd op x-as.