คุณสมบัติของแสงคืออะไร?

คำว่า "แสง" สามารถใช้เพื่ออ้างถึงแสงที่มองเห็นซึ่งเป็นรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าของความยาวคลื่นที่สามารถรับรู้ได้ด้วยตามนุษย์หรือโดยทั่วไปจะมีรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าของความยาวคลื่นใด ๆ มีคุณสมบัติที่แตกต่างกันของแสงที่ใช้ร่วมกันโดยการแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าทั้งหมดรวมถึงความเร็วในสุญญากาศความสามารถในการสะท้อนและพฤติกรรมคล้ายคลื่นในสถานการณ์ส่วนใหญ่ คุณสมบัติของแสงที่แตกต่างกันอาจแสดงโดยคลื่นของแสงที่แตกต่างกัน คุณสมบัติตัวแปรของแสงเช่นความยาวคลื่นความถี่ความเข้มและโพลาไรซ์ คุณสมบัติเชิงกลของควอนตัมของแสงมีความสนใจเป็นพิเศษในด้านฟิสิกส์และเคมีและมีพื้นฐานมาจากความจริงที่ว่าแสงมีพฤติกรรมทั้งในฐานะคลื่นและเป็นอนุภาค

ความหลากหลายของคุณสมบัติแสงสามารถใช้เพื่ออธิบายและจำแนกคลื่นของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ความยาวคลื่นของแสงอธิบายระยะห่างระหว่างสองยอดในคลื่นหรือระยะห่างระหว่างส่วนซ้ำในคลื่น ความถี่อธิบายจำนวนการทำซ้ำที่เกิดขึ้นในช่วงเวลาที่กำหนด คุณสมบัติอื่นของแสงเช่นความเข้มและโพลาไรซ์ยังสามารถใช้เพื่อจำแนกคลื่นแสงที่เฉพาะเจาะจง

แสงเดินทางผ่านสุญญากาศที่ 186,282 ไมล์ต่อวินาที (ประมาณ 299,792,458 เมตรต่อวินาที) ความเร็วนี้เรียกว่า "ความเร็วแสง" และมีความสำคัญอย่างยิ่งในวิชาฟิสิกส์ด้วยเหตุผลหลายประการรวมถึงตำแหน่งในทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษของไอน์สไตน์ ทฤษฎีระบุว่า "ความเร็วของแสงในสุญญากาศนั้นเหมือนกันสำหรับผู้สังเกตการณ์ทุกคนโดยไม่คำนึงถึงการเคลื่อนไหวหรือการเคลื่อนที่ของแหล่งกำเนิดแสง" ดังนั้นแสงที่ปล่อยออกมาจากแหล่งกำเนิดแสงที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็วเกือบเท่ากันของแสงจะเดินทางด้วยความเร็วเดียวกับที่ปล่อยออกมาจากแหล่งกำเนิดแสงที่เคลื่อนที่ไม่ได้ ทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษนำไปสู่ปรากฏการณ์ต่าง ๆ เช่นการยืดเวลาการหดตัวความยาวและความคิดที่ว่าความเร็วสูงสุดนั้นจำเป็นต้องมีขอบเขตแน่นอน

คุณสมบัติเชิงกลของควอนตัมของแสงส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับความเป็นคู่ของคลื่น - ความจริงที่ว่าแสงทำงานในหลาย ๆ ครั้งเช่นคลื่นและเหมือนอนุภาค การทดลองแสดงให้เห็นถึงคุณสมบัติเหมือนคลื่นของแสงเช่นการรบกวนโพลาไรเซชันและการเลี้ยวเบน อย่างไรก็ตามการทดลองแสดงให้เห็นถึง "ผลกระทบจากโฟโตอิเล็กทริก" แสดงให้เห็นว่าแสงยังแสดงคุณสมบัติเหมือนอนุภาคที่บางสิ่งที่เหมือนคลื่นไม่สามารถแสดง "อนุภาค" พื้นฐานของแสงเรียกว่า "โฟตอน" ซึ่งถูกกำหนดให้เป็นควอนตัมเดียวของแสงหรือ "ปริมาณ" ทางกายภาพที่เล็กที่สุดของแสงที่สามารถมีอยู่ในหน่วยเดียว