Svar:
Sitter man uppe på ett berg eller en radiomast och har tur med vädret, kan man få se regnbågen sträcka sig runt hela cirkeln. Observatörens skugga är i centrum.

Vi ser en regnbåge eftersom ljuskällan (solen) är liten, i princip en punktkälla. Regnbågen är alltså en avbildning av en puntkälla i en massa vattendroppar. En utspridd ljuskälla skulle inte ge en bra uppdelning i färger. Detta är analogt till att man använder en smal spalt i ett spektroskop.

Regnbågen är alltså en cirkel med centrum 180^o från solen. Vanligen ser man två regnbågar, en starkare inre (vid 42^o, se nedanstående bild från Wikimedia Commons) och en svagare lite längre ut. Mellan dem är det mörkt (Alexanders band). Innanför den inre är det påtagligt ljust. Slå på regnbåge i Nationalencyklopedin eller titta på Wikipedias artiklar Rainbow och Regnbåge.

/KS/lpe 2000-02-14

Svar:
Man kyler veken, så att stearinet inte längre förångas. Om man i stället
blåser in
luft i lågan med ett smalt rör, får man en effektivare förbränning
och högre temperatur.
/KS 2000-02-23

Svar:
Fall 1: Vi analyserar opolariserat ljus med det första filtret. Hälften
kommer igenom, och nu är det linjärpolariserat (Figur 1 nedan). Eftersom det andra filtret
är orienterat vinkelrät, kommer inget ljus igenom det (Figur 2).

Fall 2: (Figur 3) Samma resonemang för det första filtret. Det andra filtret är nu orienterat i 45^o. Vi delar upp ljuset från första filtret i två vinkelräta komponenter i 45^o och 135^o med amplituden 1/2^0.5 vardera. Den ena blir helt absorberad av filter 2 (som ju står i 45^o), den andra släpps igenom oförändrad. Intensiteten som släpps igenon filter 2 blir då 1/2. För filter 3 blir resonemanget precis det samma. Multiplicerar vi de 3 transmissionsvärdena, får vi att (1/2)(1/2)(1/2) = 1/8 av ljuset kommer igenom. Här bortser vi från förluster genom reflektion.

Se även fråga [12347] och detaljerade förklaringar på engelska under länk 1 och länk 2. Figuren nedan (© Copyright 2004 Darel Rex Finley) är delvis lånad från länk 1.

I undre delen av nedanstående figur visas hur det ser ut med riktiga polarisatorer.

/KS/lpe 2000-04-27

Svar:
Det som syns är fluorescens. Många vita saker (papper, tyger) är behandlade
med ett ämne som omvandlar UV-ljus till vitt ljus. Det finns också i
många tvättmedel, och kallas då optiskt vitmedel. Det är inte svårt att
hitta saker som fluorescerar i andra färger. Pröva med "självlysande"
kläder. 500-kronorssedeln har en text som fluorescerar med gult ljus.
Den är osynlig i vanligt ljus, och är mycket svår att förfalska.

Flourescens änvänds i nya ficklampor som innehåller lysdioder. Lysdioden ger bara en färg, så ensam är den inte bra att ha i en ficklampa. För att få vitt ljus använder man en blå lysdiod och ett fluoriscerande amne med ett brett spektrum. Det blå ljuset ges då av lysdioden och rött och grönt av det flourescerande ämnet.
/KS 2000-12-19

Svar:
Man hade faktiskt mätt avståndet till solen på den tiden (1670-talet).
Känner man ett avstånd i solsytemet, känner man (genom Keplers
lagar) alla. Man hade mätt avståndet till Mars en gång när Mars
var nära jorden. Den metod man använde var parallaxmetoden, alltså
att Mars står på något olika ställen på himlen, sett från olika platser
på jorden. Det var ingen särskilt noggrann mätning, gissningsvis 20% fel.

Se även: The Speed of Light.
/KS 2001-02-03

Svar:
Vanligt sodaglas släpper inte igenom mycket av uv-ljuset. Det finns specialglas
som är genomskinliga långt ut i ultraviolett, till exempel kvartsglas.
/KS 2001-03-09

Svar:
Antireflexbehandling av glas innebär att man belägger glaset med ett tunt
skikt av ett antireflexmaterial med annorlunda brytningsindex. Ljuset kommer då att
reflekteras dels i gränsskiktet glas-antireflexmaterial, dels i gränsskiktet
antireflexmaterial-luft. Om då vägskillnaden är en halv våglängd,
kommer de båda reflekterade strålarna släcka ut varandra genom destruktiv
interferens. För att detta ska uppfyllas helt, ställs vissa krav på
brytningsindexen. Observera att antireflexbehandlingen bara funkar
till 100% för
en viss våglängd. Man väljer då en våglängd där ögat har högst känslighet,
alltså gulgrönt ljus. Därför reflekterar antireflexbehandlad optik
ljus av andra
våglängder. Vanligtvis verkar den vara blåaktig.

Om en del av den reflekterade strålningen "interfereras bort" var tar den då vägen? Strålningsenergi kan inte bara försvinna. Svaret är att den transmitteras. Man får alltså genom interferens en lite större andel av ljuset att ta den önskvärda vägen genom linsen.

Se vidare AntireflexbehandlingTunnfilmsantireflexbehandling.

Antireflexbehadlingen har knappast något inflytande på glasets egenskaper när det gäller ultraviolett ljus.
/KS/lpe 2001-03-16

Svar:
I härledningen av Stefan–Boltzmanns lag (Stefan–Boltzmann_law) om strålningen från en yta från Plancks strålningslag ingår en konstant som kan kallas spektral emissivitet e(l). Den är normalt en funktion av våglängden hos strålningen.
Den har värdet 1 för en svart yta och 0 för en perfekt speglande yta.

Absorptionsförmågan hos en kropp beskrivs av den spektrala absorptansen a(l).

Kirchhoffs strålningslag (Kirchhoff's_law_of_thermal_radiation) säger att dessa konstanter är lika:

  e(l) = a(l)

Lagen säger alltså att en god absorbator, en svart och matt yta, även strålar ut värmestrålning effektivt, medan en blank yta strålar ut mindre effektivt, se fråga [14368].

I Kirchhoff's_law_of_thermal_radiationTheory förs ett (ganska komplicerat) resonemang som visar att Kirchhoffs lag måste gälla. Härledbarheten har diskuterats i 150 år, men lagen är emellertid väl etablerad experimentellt.

Länk 1 är en mycket detaljerad diskussion om härledbarheten hos Kirchhoffs strålningslag: Experimenting theory:
The proofs of Kirchhoff's radiation law
before and after Planck.
/Peter E 2001-12-20

Svar:
Totalreflektion är ett fenomen, då ljusstrålar reflekteras i en gränsyta mellan två medier med olika optisk täthet. Om ljuset kommer från det optiskt tätare materialet, finns vid tillräckligt stor infallsvinkel inget utrymme för en bruten stråle i det optiskt tunnare mediet, och allt ljus reflekteras tillbaka in i det optiskt tätare mediet, se nedanstående figur från Totalreflexion.

q betecknar infallsvinkeln (vinkeln mot normalen). Gränsvinkeln för totalreflektion är (brytningslagen):

q_c = sin^-1(n₂/n₁)

Här antas om brytningsindexen för de båda medierna att
n₁ > n₂ .

Totalreflektion inträffar då q > q_c, gränsen är alltså då utgångsvinkeln är 90^o.

/KS/lpe 2002-03-11

Svar:
Det här är en fundamental och intressant fråga. Ljushastigheten (c) beror
på de elektriska och magnetiska egenskaperna hos vakuum. Vi har sambandet:

c² = 1/(e_o
m_o)

Alltså, ljushastigheten i kvadrat är lika med den inverterade produkten av
dielektricitetskonstanten för vakuum och den magnetiska permeabiliteten för
vakuum. Dessa konstanter har samma värde hur vi än rör oss. Alltså
är ljusets hastighet densamma, hur vi än rör oss. Detta är grunden
för den speciella relativitetsteorin.

I den klassiska mekaniken och i vardagstillvaron kan vi addera hastigheter.
Det kan man inte i relativitetsteorin.

Man kan fråga sig vad det är som ligger bakom dessa egenskaper hos vakuum.
Kvantelektrodynamiken ger en viss belysning av detta. Där beskrivs ljusets
utbredning som att energin producerar ett virtuellt elektron-positron par,
som snabbt förintar sig, och återutsänder ljuset. Det gör att ljuset inte
går oändligt snabbt, utan måste "sega" sig fram genom vakuum med futtiga
299792458 m/s.

Det var många långa ord i det här svaret!
/KS 2003-02-28