Hva er egenskapene til lys?

Begrepet "lys" kan brukes for å referere til synlig lys, som er elektromagnetisk stråling med en bølgelengde som kan oppfattes av menneskets øyne, eller mer generelt til elektromagnetisk stråling av hvilken som helst bølgelengde. Det er mange forskjellige egenskaper ved lys som deles av all elektromagnetisk stråling, inkludert hastigheten i et vakuum, evnen til å reflekteres og bølgelignende oppførsel i de fleste situasjoner. Ulike lysegenskaper kan vises av forskjellige lysbølger. Slike variable lysegenskaper inkluderer bølgelengde, frekvens, intensitet og polarisering. De kvantemekaniske egenskapene til lys er av spesiell interesse for fysikk og kjemi og er basert på det faktum at lys oppfører seg både som en bølge og som en partikkel.

En rekke forskjellige egenskaper ved lys kan brukes til å beskrive og klassifisere enhver gitt bølge av elektromagnetisk stråling. Lysets bølgelengde beskriver avstanden mellom to topper i bølgen eller avstanden mellom gjentatte seksjoner i bølgen. Frekvens beskriver antall repetisjoner som skjer over en gitt tidsperiode. Andre egenskaper ved lys, som intensitet og polarisering, kan også brukes til å klassifisere spesifikke lysbølger.

Lys beveger seg gjennom et vakuum ved 186.282 miles per sekund (ca. 299.792,458 meter per sekund). Denne hastigheten er kjent som "lysets hastighet" og er ekstremt viktig i fysikken av mange forskjellige grunner, inkludert dens plassering i Einsteins teori om spesiell relativitet. Teorien sier at "lysets hastighet i et vakuum er den samme for alle observatører uavhengig av bevegelse eller bevegelse av lyskilden." Dermed reiser lyset som sendes ut fra en lyskilde som beveger seg med nesten lysets hastighet med samme hastighet som det som sendes ut fra en immobile lyskilde. Spesiell relativitet fører til fenomener som tidsutvidelse, lengdekontraksjon og ideen om at maksimal hastighet nødvendigvis er begrenset.

Kvantemekaniske egenskaper hos lys er for det meste relatert til bølgepartikkeldualitet - det faktum at lys oppfører seg på forskjellige tidspunkter, som en bølge og som en partikkel. Eksperimenter har vist bølgelignende egenskaper ved lys, slik som interferens, polarisering og diffraksjon. Et eksperiment som demonstrerte den "fotoelektriske effekten", demonstrerte imidlertid at lys også viser partikkellignende egenskaper som noe helt bølgelignende ikke kunne demonstrere. Den grunnleggende "partikkelen" av lys er kjent som "fotonet", som er definert som et enkelt kvantitet av lys, eller den minste fysiske "mengden" av lys som kan eksistere i en enkelt enhet.