Quali sono le proprietà della luce?
Il termine "luce" può essere usato per indicare la luce visibile, che è radiazione elettromagnetica di una lunghezza d'onda che può essere percepita dagli occhi umani, o più in generale per radiazione elettromagnetica di qualsiasi lunghezza d'onda. Esistono molte proprietà diverse della luce che sono condivise da tutte le radiazioni elettromagnetiche, compresa la sua velocità nel vuoto, la capacità di essere riflessa e il comportamento ondoso nella maggior parte delle situazioni. Diverse proprietà della luce possono essere esibite da diverse onde di luce. Tali proprietà variabili della luce includono lunghezza d'onda, frequenza, intensità e polarizzazione. Le proprietà meccaniche quantistiche della luce sono di particolare interesse per la fisica e la chimica e si basano sul fatto che la luce si comporta sia come un'onda che come una particella.
È possibile utilizzare una varietà di diverse proprietà della luce per descrivere e classificare una determinata onda di radiazione elettromagnetica. La lunghezza d'onda della luce descrive la distanza tra due picchi nell'onda o la distanza tra sezioni ripetute nell'onda. La frequenza descrive il numero di ripetizioni che si verificano in un determinato periodo di tempo. Altre proprietà della luce, come intensità e polarizzazione, possono anche essere utilizzate per classificare specifiche onde luminose.
La luce viaggia attraverso un vuoto a 186.282 miglia al secondo (circa 299.792.458 metri al secondo). Questa velocità è conosciuta come la "velocità della luce" ed è estremamente importante in fisica per una serie di ragioni, incluso il suo posto nella teoria della relatività speciale di Einstein. La teoria afferma che "la velocità della luce nel vuoto è la stessa per tutti gli osservatori, indipendentemente dal loro movimento o dal movimento della sorgente luminosa". Pertanto, la luce emessa da una sorgente luminosa che si muove quasi alla velocità della luce viaggia alla stessa velocità emessa da una sorgente luminosa immobile. La relatività speciale porta a fenomeni come la dilatazione del tempo, la contrazione della lunghezza e l'idea che la velocità massima sia necessariamente finita.
Le proprietà meccaniche quantistiche della luce sono principalmente legate alla dualità onda-particella - il fatto che la luce si comporti, in vari momenti, come un'onda e come una particella. Gli esperimenti hanno dimostrato proprietà ondulate della luce, come l'interferenza, la polarizzazione e la diffrazione. Un esperimento che ha dimostrato l '"effetto fotoelettrico", tuttavia, ha dimostrato che la luce esibisce anche proprietà simili a particelle che qualcosa di completamente ondulato non è in grado di dimostrare. La "particella" di base della luce è conosciuta come il "fotone", che è definito come un singolo quanto di luce, o la più piccola "quantità" fisica di luce che può esistere in una singola unità.