Tot op welke schaal grootte kan je kleuren zien?

Ik weet niet hoe anders deze vraag te stellen.
Ik zie wel eens foto's sterk vergroot genomen met een microscoop. Vaak zijn deze zwart wit. Een virus of zo.
Waarom?
Stel ik ben zo klein als een virus en sta op een stuk rood plastic.
Kan je die kleur op die schaal dan ook zien?

Weet jij het antwoord?

/2500

Je moet een paar dingen realiseren: - microscopen werken meestal met doorlichting (de lamp staat dan aan de andere kant van het voorwerp, en je kijkt naar licht dat door het voorwerp heen schijnt). Kleuren die je ziet bij reflectie hoeven niet per se overeen te komen met kleuren die je ziet bij doorlichting. Bijvoorbeeld, dat rood soort plastic kan misschien rood reflecteren, maar zwart ogen als het ondoorzichtig is. - De kleinste afmetingen van wat je zou kunnen zien worden mede bepaald door de golflengte van licht. Dat is voor cellen meestal geen probleem, maar virussen zijn typisch maar een paar honderd nanometer groot. Je loopt dan tegen de beperkingen aan van wat je met gewoon licht kan zien. Als je rood licht neemt zoals in je vraag kun je de meeste virussen niet onderscheiden. - Afgezien daarvan is het wel mogelijk om kleur te zien met lichtmicroscopie. Chlorofyl is bijvoorbeeld groen, en er zijn ook allerlei kleurstoffen om bepaalde onderdelen van cellen aan te kleuren. Dus het is niet zo dat microscopen per se alleen maar een zwart/wit beeld geven. Net zo min als een loep bijvoorbeeld.

Het voor ons zichtbare licht heeft golflengtes van ca 800nm (rood) tot ca 400nm (violet). Licht is een (elektromagnetisch) golfverschijnsel, en als objecten te klein zijn, bijvoorbeeld kleiner dan 200nm, dan "spoelen" die lichtgolven om het object heen, in plaats van dat ze teruggekaatst worden naar de waarnemer. Dus voor het waarnemen van kleuren moeten objecten toch wel groter zijn dan ca 200nm.

als je een kanaal met water hebt, dan kan daar golfwerking ontstaan. Nu is, ik zal het natuurkundig niet allemaal uitleggen, het zo, dat golven om een voorwerp heen buigen, en dus niet terugkaatsen, als de golflengte groter is dan het voorwerp. De golflengte van licht ligt ongeveer tussen de 400 en de 750 nanometer, een miljoenste millimeter. De lichtgolven buigen dan om het voorwerp heen, en worden niet teruggekaatst, of buigen om een voorwerp heen als het doorlicht wordt in een microscoop. Alle objecten met een grootte onder de 400 nanometer, zijn niet zichtbaar met een lichtmicroscoop. Toch zijn ze wel zichtbaar met een elektronenmicroscoop. Elektronenmicroscopen meten via een andere manier waar een voorwerp zich bevindt, maar dat meet geen kleur. Daarom zijn ultraminuscule deeltjes vaak zwart-wit, omdat licht deze deeltjes als het ware 'negeert'. Als jij zo klein bent als een virus, en ik negeer het feit dat je ogen dan totaal niet goed meer werken vanwege de grootte van het licht, dan zie je jezelf (naar mijn inzicht) frappant genoeg niet. Als het de rode plastic dus kleiner is dan 600 nm (golflengte van rood licht) dan buigt het licht ook om het rode plastic heen. Als het groter is, zie je dat wel. Probleem is alleen dat je ogen dit licht niet goed meer kunnen vangen, want licht buigt ook om je ogen heen als die kleiner zijn. Je neemt dan teveel aan, waardoor het een beetje vaag wordt allemaal.

Een virus is veel kleiner dan de golflengte van rood of blauw licht, daarom kun je met licht geen virus of details van een virus fotograferen. De fotos die je bedoeld zijn gemaakt met een elektronenstraal die door een heel dun plakje wordt gestuurd. De elektronen die gebruikt worden hebben zoveel mogelijk dezelfde energie en golflengte. Je krijgt dan dus een zwart wit beeld. Tegenwoordig kunnen wel heel gedetailleerde lichtfotos worden gemaakt met een confocale microscoop, waarmee de problemen door de grote golflengte vernuftig worden omzeild.

Stel zelf een vraag

Ben je op zoek naar het antwoord op die ene vraag die je misschien al tijden achtervolgt?

/100