Svar:
Det du beskriver är vad man brukar kalla ett tanke-experiment, alltså något som man i praktiken aldrig kan göra. Men det är helt OK med tanke-experiment, sådana har spelat stor roll för utvecklingen inom naturvetenskapen.

Hur ska vi kunna ta reda på hur det ser ut i ditt alldeles vita rum? Gör vi ett hål i väggen för att titta in, blir ju rummet inte helt vitt längre. Samma sak om vi sätter in en ljusmätare av något slag.

Det finns faktiskt ett annat sätt att ta reda på hur det står till i rummet, och det är i själva verket nyckeln till problemets lösning. För att lampan ska lysa, måste vi skicka en elektrisk ström genom glödtråden, och den kommer utifrån. Vi kan alltså mäta strömstyrkan i tråden och spänningen över tråden. Då kan vi räkna ut två saker: effekten (watt) och resistansen (ohm). Det första talar om hur mycket energi vi tillför rummet per sekund, det andra ger oss en möjlighet att mäta glödtrådens temperatur, eftersom resistansen (det elektriska motståndet) beror på temperaturen.

Nu kommer en viktig sak. Det finns faktiskt något i rummet som inte är vitt: glödtråden. Om den hade varit helt vit, skulle den inte kunna skicka ut något ljus. Den kan alltså både sända ut och fånga upp ljus. Säg nu, att vi bestämmer oss för att hålla konstant temperatur på glödtråden. Det gör vi genom att reglera ström och spänning så att resistansen blir oförändrad. Vi kommer då upptäcka, att vi hela tiden måste sänka spänningen (och strömmen). Det beror på att en del av energin som behövs för att hålla tråden varm kommer från ljus som tråden fångar upp. Och den delen ökar hela tiden. Till slut behövs ingen ström alls för att hålla tråden varm. Den värms helt av ljus som den tidigare har skickat ut. Vi har uppnått det tillstånd som kallas termisk jämvikt. Väggarna lyser då lika starkt (per ytenhet) som glödtråden. Vi kan slå av apparaterna och gå hem. Tanke-experimentet är slut.  
/KS 1998-11-11

Svar:
För att du ska kunna se ljuset från strålkastaren (från sidan) måste det spridas mot något. Luftmolekyler kan sprida ljus, det är ju så den blå himmeln på dagen uppkommer. Men i fallet med strålkastaren på natten är det nog lite större partiklar t. ex. vattendroppar, iskristaller eller damm. Om dessa är jämnt fördelade (i höjdled) är nog din förmodan alldeles riktig, man bör se en ljus-cylinder som försvinner ut i rymden. När du såg en ljusfläck ett par hundra meter upp, var det troligen i alla fall ett molnskikt där. Det kan ha varit så tunt att det inte syntes på något annat sätt.
/KS 1998-09-18

Svar:
Du har uppfattat saken helt rätt. Kärnpunkten i den speciella relativitetsteorin är just att ljushastigheten är konstant i alla koordinatsystem. I ditt tänkta rymdskepp kan man ta emot radiosignalen, men vid en lägre frekvens (dopplerförskjutning). Om rymdskeppets hastighet är 0.6 av ljushastigheten, blir frekvensen halverad (våglängden fördubblad). Ett meddelande som tog en minut att sända från jorden, tas emot av rymdskeppet under två minuter. Sänder vi från jorden en tidssignal med ett pip per sekund, kommer man på rymdskeppet notera att det är två sekunder mellan pipen. Meddelandet blir bara utdraget i tiden. 
/KS 1998-09-18

Svar:
Vatten är ganska ogenomskinligt för värmestrålning (infrarött ljus). När man belyser vattenytan ovanifrån med värmelampan, kommer energin att absorberas i ytskiktet, som värms upp. Det får också lägre densitet, varför det det inte så lätt blandar sig med det kallare vattnet under.   Det varma vattnet har också lägre brytningsindex, vi får vad man kallar en "gradient" i brytningsindex, och det är orsaken till att laserstrålen böjs.

Analogt fenomen 1: Simmar man under vattnet med cyklopöga,kan man bara se himlen ned till en viss vinkel från zenit. Därefter ser man reflekterad botten ( totalreflexion ). Detta beror alltså på skillnaden i brytningsindex mellan luft och vatten. Omvänt, om man placerar sig lämpligt på stranden, kan man titta på en fisk utan att fisken ser en.

Analogt fenomen 2: En vacker vårdag blåser solvärmd luft ut över det kalla vattnet. Är omständigheterna gynnsamma, kan vi få en stabil skiktning, med ett varmt luftskikt ovanför ett kallt. En ö i havsbandet kan då synas i två upplagor, en rättvänd, där ljuset har gått genom den kalla luften, och ovanför, en upp och nedvänd, där ljuset speglats (böjts) mot den varma luften. Detta är en typ av hägring.
/KS 1998-10-05

Svar:
Vi brukar säga att ljuset är en elektromagnetisk vågrörelse. Det verkar kanske konstigt, men det har faktiskt med elektricitet och magnetism att göra. Radiovågor och röntgenstrålar är precis samma sorts vågrörelse som ljus, det är bara våglängden som skiljer. Vattenvågor behöver vatten, ljudvågor behöver luft, men ljuset behöver inget alls, det går lika bra i tomrummet.  
/KS 1998-11-11

Svar:
Ljusets hastighet är ungefär 300000 km/s. Det tar lite mer än 1 sekund till månen, och 8 minuter till solen. Radiovågor är en sorts ljus med lång våglängd.

Räkna ut: Hur lång tid tar det till Stockholm? 

Men du frågar ju faktiskt om exakt hur stor ljusets hastighet är. Det är inte många frågor man kan ge ett exakt svar på, men i detta fallet kan man. Ljusets hastighet är exakt 299792458 m/s. Det beror på att vi har bestämt oss för att 1 meter är precis så lång att ljuset går 299792458 meter på 1 sekund i vakuum (tomrum). I luft går ljuset lite långsammare, i vatten och glas ganska mycket långsammare.
/KS 1999-10-15

Svar:
Kruxet är att ljuset inte hamnar i en punkt, på grund av sin vågnatur
får det alltid en viss utsträckning. I det här fallet blir resultatet
ett interferensmönster i form av ringar, ljusa för konstruktiv interferens,
mörka för destruktiv. Har vi konstruktiv interferens, har vi en ljus
fläck i mitten, följd av en mörk ring, ljus ring, mörk ring och så vidare.
Har vi i stället destruktiv interferens i mitten, börjar det i stället
med en mörk fläck, annars ser det ganska lika ut. Energin bevaras.
/KS 2000-04-05

Svar:
Så vitt vi vet är optikens lagar allmängiltiga med ett undantag:
områden där rummet är krökt, alltså nära svarta hål. 
/KS 2000-04-05

Svar:
Vanligt fönsterglas, som består av syre, kisel, natrium och kalcium, släpper inte igenom mycket av det ultravioletta ljuset. Ett
glas av enbart syre och kisel släpper däremot igenom mycket av
de ultravioletta ljuset. Det kallas kvartsglas, eftersom man gör det genom att smälta kvarts, och det är sådant man använder till solarielampor.

/KS 1998-11-11

Svar:
Himlen är blå därför att solljuset sprids av luftmolekylerna, och det blå ljuset sprids effektivast. Ett mera detaljerat svar har du i fråga [13368].

Solen är inte gul om solstrålningen inte påverkas av atmosfären. Experiment: Håll ett vitt papper i solen när den står högt på himlen. Vilken färg får pappret? Ovansidan av sommarmoln är vita eftersom de reflekterar det vita solljuset effektivt.

När solen står lågt på himlen kan den uppfattas som gul eller orange. Det beror på att solljuset har lång väg genom atmosfären och att det kortvågiga (blå) ljuset sprids mer (se igen fråga [13368]). Tar vi bort blått ljus så ser solen mer gul/orange ut, se vänstra cirkeln i nedanstående figur där man har minskat det blå inslaget lite grann i en vit skiva. När solen står högt påverkas ljuset mycket lite av atmosfären, och solen ser vit ut. Problemet är att solen lyser så starkt att man inte kan titta på den: titta aldrig direkt på solen utan skydd - du kan skada ögat permanent mycket snabbt!. Om man är mycket försiktig kan man se solen även när den står högt på himlen genom ett tunnt moln. Molnet fungerar som ett gråfilter: det absorberar alla våglängder lika eftersom vattendropparna i molnet är stora jämfört med ljusets våglängd. Man kan då se att solen faktiskt är närmast vit. Se även länk 1.

Den färg vi uppfattar beror dels på strålningens våglängdsfördelning och dels ögats känslighet i de tre våglängdsband som tapparna är känsliga för, se fråga [13824]. Det mänskliga ögat har i stort sett utvecklats med solljus. Det vi uppfattar bör då nästan per definition vara vitt ljus.

Varför ritar man solen gul på en teckning? Gör man inget alls, ser det ut som man glömt något. Därför använder man den gula färgen, den verkar ljusast.

Färg är en egenskap hos ljuset, nämligen dess våglängd. Ljuset är ju en vågrörelse. Rött ljus har lång våglängd, blått ljus har kort våglängd, och andra färger däremellan. Man kan också ha en blandning av olika våglängder (färger). Experiment: Låt solljuset lysa genom ett glasprisma.

I en såpbubbla reflekteras (speglas) ljuset både i ytter- och innerväggen.De reflekterade strålarna kan samverka eller motverka varandra, beroendepå bubblans tjocklek och ljusets våglängd (färg). Fenomenet kallasinterferens.

Färg kan uppstå på många olika sätt.

Molekylspridning (blå himmel)

Absorption (saften är röd därför att bara det röda ljuset kommer igenom, det andra ljuset absorberas)

Emission (doppar du en tråd i saltlösning, och sticker in den i en ljuslåga blir det gult därför att natriumatomer sänder ut gult ljus)

Interferens (såpbubbla)

Detta är några exempel.  

/KS/lpe 2000-04-05