Koja su svojstva svjetlosti?

Pojam “svjetlo” može se koristiti za označavanje vidljive svjetlosti, što je elektromagnetsko zračenje valne duljine koje se može percipirati ljudskim očima, ili općenito na elektromagnetsko zračenje bilo koje valne duljine. Postoji mnogo različitih svojstava svjetlosti koja dijele sva elektromagnetska zračenja, uključujući njezinu brzinu u vakuumu, sposobnost reflektiranja i ponašanje poput valova u većini situacija. Različiti svjetlosni valovi mogu pokazati različita svojstva svjetlosti. Takva varijabilna svojstva uključuju valnu duljinu, frekvenciju, intenzitet i polarizaciju. Kvantno mehanička svojstva svjetlosti od posebnog su interesa u fizici i kemiji i temelje se na činjenici da se svjetlost ponaša i kao val i kao čestica.

Za opisivanje i klasifikaciju bilo kojeg danog vala elektromagnetskog zračenja može se koristiti niz različitih svojstava svjetlosti. Valna duljina svjetlosti opisuje udaljenost između dva vrha u valu ili udaljenost između ponovljenih dijelova vala. Učestalost opisuje broj ponavljanja u određenom vremenskom razdoblju. Ostala svojstva svjetlosti, kao što su intenzitet i polarizacija, također se mogu koristiti za klasifikaciju specifičnih svjetlosnih valova.

Svjetlost putuje kroz vakuum brzinom od 186,282 milje u sekundi (oko 299,792,458 metara u sekundi). Ta je brzina poznata kao “brzina svjetlosti” i iznimno je važna u fizici iz raznih razloga, uključujući i svoje mjesto u Einsteinovoj teoriji specijalne relativnosti. Teorija kaže da je “brzina svjetlosti u vakuumu ista za sve promatrače bez obzira na njihovo gibanje ili gibanje izvora svjetlosti.” Dakle, svjetlost emitirana iz izvora svjetlosti koji se kreće skoro brzinom svjetlosti putuje istom brzinom kao i ona koja se emitira iz nepokretnog izvora svjetlosti. Specijalna teorija relativnosti dovodi do pojava kao što su dilatacija vremena, kontrakcija duljine i ideja da je maksimalna brzina nužno konačna.

Kvantnomehanička svojstva svjetlosti uglavnom su povezana s dualnošću val-čestica – činjenicom da se svjetlost u različitim vremenima ponaša kao val i kao čestica. Eksperimenti su pokazali svojstva svjetlosti nalik valovima, kao što su interferencija, polarizacija i difrakcija. Eksperiment koji je demonstrirao “fotoelektrični efekt”, međutim, pokazao je da svjetlost također pokazuje svojstva slična česticama koja nešto potpuno nalik valovima ne može pokazati. Osnovna “čestica” svjetlosti poznata je kao “foton”, koja je definirana kao jedan kvant svjetlosti, ili najmanja fizička “količina” svjetlosti koja može postojati u jednoj jedinici.