Maakt licht geluid?

Antwoord

Licht is, net als geluid een trilling. Alleen moet je je afvragen wat er nu precies trilt.

Geluid is een trilling van de luchtmoleculen (die ontstaan bijvoorbeeld aan een trillende plaat of een luidsprekermembraan). Via botsingen tussen de moleculen plant die trilling zich voort. In vacuüm zal je dus geen geluid kunnen produceren. Ons oor is een detector die erg gevoelig is voor deze trillende luchtmoleculen.  De trillende luchtmoleculen oefenen een kracht uit op ons trommelvies, dat op zijn beurt begint te trillen en deze trilling via een hefboomsysteem overbrengt op het slakkenhuis.

Licht is (net zoals alle elektromagnetische straling) een trilling van een elektrisch veld. In tegenstelling tot geluid, kan een elektrisch veld wel bestaan in vacuüm en licht heeft dus geen medium nodig om zich voort te planten. Ons oor is helemaal niet gevoelig voor een elektrisch veld, dus zal daar niet op reageren: wij horen geen licht.

Maar zoals met veel wetenschappelijke vragen is het antwoord genuanceerder. Ik hoop dat uit het voorgaande duidelijk is dat we licht niet rechtstreeks kunnen horen, onrechtstreeks kan licht wel geluid veroorzaken. Als een lichtbundel invalt op een materiaal, dan zal een deel van dat licht door het materiaal geabsorbeerd worden. Het materiaal zal dus lichtjes opwarmen en uitzetten. Als de intensiteit (sterkte) van die lichtbundel nu varieert, dan zal het materiaal periodisch uitzetten en inkrimpen.  Dit trillende oppervlak gaat de luchtmoleculen in de buurt van het oppervlak aan het trillen brengen en zo een akoestische golf genereren. Men noemt dit het fotoakoestisch effect en het wordt in de wetenschappelijke wereld gebruikt op materialen te onderzoeken.  Alexander Graham Bell, de uitvinder van de telefoon, heeft van dit effect gebruik gemaakt om een ‘photophone’ te ontwerpen. Het stemgeluid brengt een spiegeltje aan het trillen, dat op zijn beurt de intensiteit van het zonlicht moduleert. Dit zonlicht wordt dan naar de ontvanger gestuurd, waar het via het fotoakoestisch effect terug wordt omgezet in geluid. De photophone heeft het niet gehaald tegen de telefoon, maar vandaag de dag is datatransmissie met behulp van licht in optische vezels niet meer weg te denken in onze samenleving.