Wiskunde & natuurkunde

Waarom is licht sneller dan geluid?

Ruben, 12

Als het onweert, zie je de bliksem eerst en hoor je dan pas de donder. Licht is dus blijkbaar sneller dan geluid. Waar komt dat door?

Snelheidskampioen

Laten we vooropstellen: geluid gaat hartstikke snel. Als je een ballon laat knappen, raast de knal met 330 meter per seconde bij je weg. Dat is ongeveer tien keer zo snel als een auto die op de snelweg rijdt.

Maar licht... licht is de onbetwiste snelheidskampioen. Als je nu een zaklamp aan zou klikken, racen de lichtstralen met bijna 300.000.000 (driehonderd miljoen!) meter per seconde weg.

Om dat een beetje in perspectief te plaatsen: geluid zou er 33 uur over doen om een rondje om de aarde te reizen. Een lichtstraal gaat zoveel sneller, dat hij in één seconde al 7,5 keer rond de aarde is gegaan!

Bliksem

Dat licht sneller gaat dan geluid, kun je goed merken als het onweert. Je ziet dan eerst de bliksem (licht) en hoort vaak pas een paar seconden later de donderslag (geluid). Foto: Ron Rev Fenomeno via Pixabay

Waarom zit er zo’n groot verschil tussen? Waarom is licht zoveel sneller dan geluid? Het komt erop neer dat licht en geluid heel verschillende types reizigers zijn. Geluid heeft iets nodig om doorheen te reizen. Lucht bijvoorbeeld, of water. Licht heeft dat niet.

Luchtreiziger

Als er ergens een geluid ontstaat, zorgt dat ervoor dat de deeltjes in de lucht gaan trillen. De lucht wordt daardoor op sommige plaatsen samengeperst en op andere plekken juist wat uitgerekt. Het geluid duwt en trekt de lucht als het ware heen en weer.

Deze bewegingen blijven niet op één plek. Bewegende deeltjes geven de drukgolf door aan de volgende deeltjes, die het op hun beurt weer doorgeven aan de volgende deeltjes enzovoort. Zo kruipt een geluidsgolf deeltje voor deeltje door de lucht heen. Dat kost natuurlijk wat tijd.

Lichtreiziger

Licht is heel anders, doordat licht niks nodig heeft om doorheen te reizen. Ga maar na: het licht van de sterren reist eindeloos lang door het lege heelal en weet alsnog de aarde te bereiken.

Doordat licht niet afhankelijk is van de deeltjes die het onderweg tegenkomt, loopt het geen vertraging op. Het gaat zo hard als het kan. Dat maakt licht het allersnelste wat er is.

Beantwoord door Ans Hekkenberg