Prøv avisen

Fysikkens udelelige gåde

Atomer er små, men atomernes bestanddele er endnu mindre. De mindste er faktisk udelelige, men har stadig en masse, hvilket stadig undrer forskerne, skriver professor i fysik Ulrik Uggerhøj

De fleste læsere vil sikkert nikke genkendende til, at de atomer, som alting består af, er meget små. Men hvor små er de egentlig?

Et lille eksperiment, som man selv kan udføre, kan give en fornemmelse af den rigtige størrelsesorden.

Man tager en lille dråbe olie, gerne hængende fra noget spidst, og anslår dråbens diameter, for eksempel ved at fotografere den op mod en lineal, og så forstørre fotoet, hvorved man kan finde størrelsen. Lad os sige, at dråbens diameter er en halv millimeter. Denne oliedråbe lader man falde på stillestående vand, eventuelt med lidt kværnet peber strøet ud over, og allerhelst i sollys. Derved opstår et rigtig flot farvemønster, den såkaldte irisering, som de fleste vil genkende fra en oliepøl under en bil, der lækker olie.

Nu finder man diameteren af den farvede plet på vandet, enten ved at se på farverne eller på den af olien fortrængte peber. Pletten bliver cirka 250 millimeter i diameter for den nævnte dråbestørrelse. Nu kan man beregne olielagets tykkelse ved at tage den lille diameter ganget med sig selv, og igen ganget med sig selv, dividere to gange med den store diameter, og tage to tredjedele af svaret. Man ender med lidt over en milliontedel af en millimeter.

Men hvad har man så fundet? Jo, det flotte farvemønster skyldes en effekt der hedder interferens: at bølgetoppe og bølgedale, udsendt fra henholdsvis overfladen og undersiden af oliepletten, ned mod vandet, henholdsvis forstærker og dæmper hinanden. Denne effekt afhænger af lysets bølgelængde, altså dets farve.