Čo je to svetlo?

Svetlo znamená malé pásmo frekvencií viditeľných ľudským okom z väčšej stupnice elektromagnetického žiarenia (EM). Väčšina EM vĺn osciluje rýchlosťou, ktorú ľudia nedokážu vizuálne zistiť. To by sa dalo porovnať so psím pískaním s tónom, ktorý ľudské uši nepočujú. Rovnakým spôsobom môžu niektoré zvieratá vidieť frekvencie EM, ktoré ľudia nemôžu. Napríklad včely vidia v ultrafialovej (UV) oblasti, aby vybrali vzory kvetov viditeľné iba pri videní vybavenom UV.

Žiarenie EM je elektrické pole s magnetickými vlastnosťami, ktoré sa šíri z jedného bodu do druhého alebo vyžaruje smerom von. Žiarenie EM je vlna s frekvenciou a amplitúdou. Frekvencia označuje, koľko vĺn prejde stacionárny bod za sekundu, zatiaľ čo amplitúda meria výšku vlny. Viditeľné svetlo má vlnovú dĺžku 400 až 700 nanometrov. Aby som to dal do perspektívy, nanometer je jedna miliardtina metra (jedna miliardtina 3,281 stôp).

Svetlo má rôzne vlastnosti v závislosti od svojej amplitúdy a vlnovej dĺžky. Dlhšie vlny alebo nižšie frekvencie majú za následok červené svetlo, zatiaľ čo kratšie vlny alebo vyššie frekvencie majú za následok modré svetlo. Červená je na jednom extrémnom konci viditeľného spektra, zatiaľ čo modré alebo fialové svetlo je na druhom. Hneď za modro / fialovým spektrom sú ultra krátke vlny nazývané ultrafialové. Toto práve viditeľné a takmer viditeľné svetlo sa tiež nazýva ultrafialové ultrafialové svetlo (HEV).

Na extrémnom konci modrého spektra sa väčšina žiarenia stáva neviditeľnou, čo vedie k slabému fialovému svetlu, ktoré sa tiež nazýva čierne svetlo. Táto vlnová dĺžka má zaujímavé vlastnosti v tom, že určité pigmenty absorbujú ďalšie žiarenie, ktoré nie je vidieť, čo spôsobuje, že tieto pigmenty znovu vyžarujú energiu a žiaru. Jedným z príkladov je plagát čierneho svetla. Mierne kratšie vlnové dĺžky produkujú čierne svetlo používané v kriminálnych forenzných látkach na fluorescenciu telesných tekutín, ako sú moč a krv. Okrem UV žiarenia na stupnici EM sú röntgenové lúče a gama lúče. Sem spadajú kozmické lúče; Mnohí vedci sa domnievajú, že kozmické lúče nepatria do EM spektra.

Opačný koniec viditeľného spektra presahuje červenú až infračervenú. Infra je latinka pre „dole“, takže infračervené spojenie znamená doslova „pod červenou“. Infračervené svetlo sa používa pre kamery pre nočné videnie a tepelné zobrazovanie. V tejto vlnovej dĺžke sa teplé predmety javia jasnejšie ako studené objekty. Infračervené rozhranie sa používa aj na prepojenie počítačových periférií s krátkym dosahom so špecifikáciou IrDA (Infrared Data Association). Ako vlnové dĺžky ďalej rastú, dostávame sa k mikrovlnám, nasledované rádiovými vlnami a nakoniec k vysielaciemu spektru.

Aj keď je svetlo často opisované ako vlna, má podľa kvantovej fyziky dvojaký charakter. Fyzika popisuje svetlo ako fotóny alebo bezhmotné častice energie, ktoré sa niekedy môžu správať ako vlna. Či už ide o vlnu, častice alebo vibračný „reťazec“, ako naznačuje teória superstrunu, všetko EM žiarenie sa pohybuje konštantnou rýchlosťou 186,282 míľ za sekundu alebo 299 792 458 metrov za sekundu. Svetelný rok je preto vzdialenosť, ktorú môže svetlo prejsť za rok. Najbližšia hviezda Alpha Centauri je vzdialená štyri svetelné roky.