Vilka är ljusets egenskaper?
Termen "ljus" kan användas för att hänvisa till synligt ljus, som är elektromagnetisk strålning med en våglängd som kan uppfattas av de mänskliga ögonen, eller mer generellt till elektromagnetisk strålning av vilken våglängd som helst. Det finns många olika egenskaper hos ljus som delas av all elektromagnetisk strålning, inklusive dess hastighet i ett vakuum, förmåga att reflekteras och vågliknande beteende i de flesta situationer. Olika egenskaper hos ljus kan visas av olika ljusvågor. Sådana variabla ljusegenskaper inkluderar våglängd, frekvens, intensitet och polarisering. De kvantmekaniska egenskaperna hos ljus är av särskilt intresse för fysik och kemi och baseras på det faktum att ljus uppför sig både som en våg och som en partikel.
En mängd olika ljusegenskaper kan användas för att beskriva och klassificera varje given våg av elektromagnetisk strålning. Ljus våglängd beskriver avståndet mellan två toppar i vågen eller avståndet mellan upprepade sektioner i vågen. Frekvens beskriver antalet upprepningar som inträffar under en viss tidsperiod. Andra egenskaper hos ljus, såsom intensitet och polarisering, kan också användas för att klassificera specifika ljusvågor.
Ljus går genom ett vakuum vid 186 282 miles per sekund (cirka 299,792,458 meter per sekund). Denna hastighet är känd som "ljusets hastighet" och är oerhört viktig i fysiken av olika skäl, inklusive dess plats i Einsteins teori om speciell relativitet. Teorin säger att "ljusets hastighet i ett vakuum är densamma för alla observatörer oavsett deras rörelse eller ljuskällans rörelse." Således förflyttar ljuset som släpps ut från en ljuskälla med nästan ljusets hastighet med samma hastighet som det som avges från en orörlig ljuskälla. Speciell relativitet leder till fenomen som tidsutvidgning, längdkontraktion och idén att maximal hastighet nödvändigtvis är begränsad.
Kvantmekaniska egenskaper hos ljus är mest relaterade till vågpartikeldualitet - det faktum att ljus beter sig vid olika tidpunkter, som en våg och som en partikel. Experiment har visat vågliknande egenskaper hos ljus, såsom störningar, polarisering och diffraktion. Ett experiment som demonstrerade den "fotoelektriska effekten", visade dock att ljus också uppvisar partikelliknande egenskaper som något helt våglikt inte kunde visa. Den grundläggande "partikeln" av ljus är känd som "fotonen", som definieras som en enda kvantitet av ljus, eller den minsta fysiska "mängden" av ljus som kan existera i en enda enhet.