Lyd kan bæres væk af vinden, men det kan lys ikke. Det er i grunden underligt, har vores læser Bo Korsgaard tænkt på en køretur hjem fra arbejde. Så han satte sig til tasterne og skrev til os:
\ Spørg Videnskaben
Her kan du stille et spørgsmål til forskerne om alt fra prutter og sure tæer til nanorobotter og livets oprindelse.
Du kan spørge om alt - men vi elsker især de lidt skøre spørgsmål, der er opstået på baggrund af en nysgerrig undren.
Vi vælger de bedste spørgsmål og kvitterer med en Videnskab.dk-T-shirt.
Send dit spørgsmål til: sv@videnskab.dk
»Blæsevejret i dag fik mig til at spekulere: Når jeg råber op mod vinden, kan jeg ikke høres særligt langt, men når jeg råber med vinden, bærer vinden lyden med sig langt væk.«
»Hvis både lyd og lys er bølger, hvorfor 'blæser' vinden så ikke også rundt med lysbølger, radiobølger, farver og så videre? Hvorfor bøjer lommelygtens bølger ikke af i blæsevejr, når højttalerens gør?«
Lyd følger med mediet
Svaret er, at der er stor forskel på lys og lyd. Det vil Martin Niss, der er lektor på Institut for Naturvidenskab og Miljø på Roskilde Universitet, gerne forklare nærmere:
»Lyd kræver en form for medium for at udbrede sig, for eksempel luft. Når vinden blæser, bliver der flyttet rundt på mediet – altså luften – og lyden følger med.«
»Lys udbreder sig ikke på samme måde i luften, for elektromagnetisk stråling som lys kan udbrede sig uden et medium. Det giver forskellen.«
Æteren findes ikke
Fjerner man luften, vil lydbølger slet ikke kunne udbrede sig. Det kunne fysikeren Robert Boyle konstatere helt tilbage i 1660, da han eksperimenterede med at ringe med en klokke i en glasklokke, der blev tømt for luft.
\ Forskel på fart
Lyden bevæger sig gennem luft med en hastighed på cirka 340 meter i sekundet. Lys er meget hurtigere – her er hastigheden oppe på cirka 299.700 kilometer i sekundet.
Lysbølger udbreder sig derimod gerne i vakuum. I rummet kan ingen høre dig skrige, men de kan stadig se dig.
\ Læs mere
»Tidligere troede man, at lys også skulle have et medium for at udbrede sig – den såkaldte æter. I så fald skulle lyset bæres med af en 'æter-vind'. Men et eksperiment udført af fysikerne Michelson og Morley i 1887 tilbageviste teorien om sådan en æter,« fortæller Martin Niss.
Lys kan godt afbøjes
Det er dog ikke ensbetydende med, at lysbølger slet ikke kan afbøjes. Lysets hastighed bliver nemlig også påvirket af det medium, det udbreder sig i. Både lys og lyd ændrer retning, når bølgerne bevæger sig fra ét medium til et andet – et fysisk fænomen, der kaldes refraktion.
At lysbølger kan ændre retning, kender man fra dagligdagen. Man behøver blot at kigge igennem et glas vand for at se, at det er tilfældet.
\ Læs mere
Man kender det også fra regnbuer, som netop kommer af, at lysstråler ændrer retning, når de møder regndråber – både ved refleksion (tilbagekastning) og refraktion. Farverne i regnbuen skyldes, at lys med forskellige bølgelænger (farver) afbøjes forskelligt ved overgangen mellem luft og vand.
Luften leger med lyset
Man kan faktisk også godt sige, at lys kan afbøjes af luft – eller mere præcist i mødet mellem luftmasser med forskellige tætheder. Luftspejlinger er nemlig et resultat af, at lysstrålerne afbøjes, når varm luft møder køligere luft.
Refraktionen skyldes, at luftens massefylde afhænger af temperaturen, og lysets hastighed ændrer sig med massefylden.
Men det korte svar på spørgsmålet er, at lydbølger følger med luften, fordi luften er det medium, lyden udbreder sig i. Lyset har ikke brug for luften til at udbrede sig.
Således oplyst (men ikke ophørt, det er noget helt andet) takker vi Martin Niss for svaret til Bo Korsgaards spørgsmål. Sidstnævnte sender vi en T-shirt som tak for spørgsmålet.
Undrer du dig også over noget, som kræver en videnskabelig forklaring, kan du sende dit spørgsmål til os på sv@videnskab.dk, og vil vi prøve at finde et godt svar.
