Jakie są właściwości światła?
Termin „światło” może być stosowany w odniesieniu do światła widzialnego, które jest promieniowaniem elektromagnetycznym o długości fali, która może być postrzegana przez ludzkie oczy, lub bardziej ogólnie, do promieniowania elektromagnetycznego o dowolnej długości fali. Istnieje wiele różnych właściwości światła, które są wspólne dla całego promieniowania elektromagnetycznego, w tym jego prędkości w próżni, zdolności do odbijania i zachowania podobnego do fali w większości sytuacji. Różne właściwości światła mogą wykazywać różne fale światła. Takie zmienne właściwości światła obejmują długość fali, częstotliwość, intensywność i polaryzację. Kwantowe właściwości mechaniczne światła są szczególnie interesujące w fizyce i chemii i opierają się na fakcie, że światło zachowuje się zarówno jako fala, jak i cząstka.
Do opisu i klasyfikacji dowolnej fali promieniowania elektromagnetycznego można wykorzystać różnorodne właściwości światła. Długość fali światła opisuje odległość między dwoma pikami na fali lub odległość między powtarzającymi się sekcjami na fali. Częstotliwość opisuje liczbę powtórzeń, które występują w danym okresie czasu. Inne właściwości światła, takie jak natężenie i polaryzacja, mogą być również wykorzystane do klasyfikacji określonych fal świetlnych.
Światło przepływa przez próżnię z prędkością 186 282 mil na sekundę (około 299 792 458 metrów na sekundę). Prędkość ta jest znana jako „prędkość światła” i jest niezwykle ważna w fizyce z różnych powodów, w tym jej miejsca w teorii szczególnej teorii względności Einsteina. Teoria mówi, że „prędkość światła w próżni jest taka sama dla wszystkich obserwatorów, niezależnie od ich ruchu lub ruchu źródła światła”. Zatem światło emitowane ze źródła światła poruszającego się z prawie prędkością światła porusza się z tą samą prędkością, co światło emitowane z nieruchomego źródła światła. Szczególna teoria względności prowadzi do takich zjawisk jak dylatacja czasu, skurcz długości i idea, że maksymalna prędkość jest z konieczności skończona.
Kwantowe właściwości mechaniczne światła są głównie związane z dualnością falowo-cząsteczkową - faktem, że światło zachowuje się w różnych momentach jak fala i jak cząstka. Eksperymenty wykazały falowe właściwości światła, takie jak interferencja, polaryzacja i dyfrakcja. Eksperyment wykazujący „efekt fotoelektryczny” wykazał jednak, że światło wykazuje również właściwości podobne do cząstek, czego nie mogło wykazać coś całkowicie podobnego do fali. Podstawowa „cząstka” światła jest znana jako „foton”, który jest zdefiniowany jako pojedyncza kwant światła lub najmniejsza fizyczna „ilość” światła, która może istnieć w pojedynczej jednostce.