Zobudíš sa, otvoríš oči - a? Je svetlo. Kde sa berie? Prečo je svetlo, aj keď slnko nesvieti? Existuje niečo ako neviditeľné svetlo? Chceme zistiť všetko, čo sa len dá. Prečo je k životu nutné? Prečo je výhodné dobre vidieť? Pretože nám to dodáva dobrú náladu? Prečo ešte? Ako sa líši prírodné svetlo od umelého? Aký je ich význam? Ako sa dajú kombinovať? Aké sú v tomto odbore najnovšie „hity“ a objavy? Je svetlo iba biele, alebo obsahuje rôzne farby? Aké poznáte prirodzené formy svetla? Svätojánske mušky alebo slnko, mesiac alebo hviezdy? Tešíme sa na záblesky vašej inšpirácie.

Bez svetla by na Zemi nemohol existovať život !!!!!!

1. Svetlo
Svetlo je elektromagnetické žiarenie, ktoré je vďaka svojej vlnovej dĺžke viditeľné okom, alebo všeobecnejšie elektromagnetické vlnenie od infračerveného po ultrafialové. Tri základné vlastnosti svetla (a elektromagnetického vlnenia vôbec) sú svietivosť (amplitúda), farba (frekvencia) a polarizácia (uhol vlnenia). Kvôli dualite častice a vlnenia má svetlo vlastnosti ako vlnenia, tak aj častice.

Vlastnosti svetla
To sú okom viditeľné elektromagnetické vlny. Tie vlny, ktoré predstavujú oscilujúce elektromagnetické pole, sa premiestňujú vysokou rýchlosťou. (vo vákuu – 300 tis. km/s). Svetlo je pulzujúci prúd zhustnutej energie (fotónov), ktorý vzniká vplyvom preskočením elektrónu v atóme na nižšie orbity. Priestor okolo nás je naplnený svetlom – fotónmi rozličného druhu - od vesmírneho (hviezdy, Slnko) po pozemský (oheň, žiarovky atď.), ktoré sa pohybujú všetkými smermi.

1.1. Viditeľné svetlo
Viditeľné svetlo je časť elektromagnetického spektra s frekvenciou 7,5×1014 Hz (hertz) až 3,8×1014 Hz, kde rýchlosť (c), frekvencia (f alebo ν), a vlnová dĺžka (λ) zachovávajú vzťah:

a rýchlosť svetla vo vákuu c0 je konštanta. Vlnová dĺžka viditeľného svetla vo vákuu, je teda 360 nm (fialová zložka) až 760 nm (červená zložka).
Presnejšie povedané tento rozsah je viditeľným svetlom pre človeka. Niektoré druhy živočíchov vnímajú rozsah iný - napríklad včely ho majú posunutý smerom ku kratším vlnovým dĺžkam (ultrafialové svetlo), naopak niektoré plazy vnímajú ako viditeľné aj to, čo je pre človeka už infračervené žiarenie.
Rozsah vnímaných vlnových dĺžok je daný predovšetkým tým, že v oblasti viditeľného svetla je maximum elektromagnetického žiarenia zo Slnka dopadajúceho na zemský povrch, to znamená, že v tomto rozsahu je najlepšie vidieť.

1.2. Rýchlosť svetla
Rýchlosť svetla bola v histórii veľakrát meraná. Prvé presné meranie vykonal Dán Ole Rømer v roku 1676. Pozoroval pohyb planéty Jupiter a jeho mesiaca Io teleskopom a spozoroval odchýlku v zdanlivej dobe obehu Io. Rømer vyrátal rýchlosť svetla na 227 000 km/s.
Prvé úspešné meranie pozemskými prostriedkami vykonal Hippolyte Fizeau v roku 1849. Fizeau poslal zväzok svetla na zrkadlo vložiac mu do cesty točiace sa ozubené koleso. Pri známej rýchlosti otáčania kolesa vyrátal rýchlosť svetla na 313 000 km/s.
Presné merania určili rýchlosť svetla na 299 792 458 m/s.

1.3. Lom svetla
V rôznych prostrediach sa svetlo šíri rôznou rýchlosťou. Keď svetlo prechádza rozhraním medzi takýmito dvomi rôznymi prostrediami, spomaľuje sa (alebo zrýchľuje) a podlieha lomu. Spomalenie v danom prostredí oproti vákuu vyjadruje jeho index lomu n, kde

kde je rýchlosť svetla vo vákuu a rýchlosť svetla v danom prostredí. Index lomu vo vákuu je n = 1 a v inom prostredí n> 1.
Keď svetlo prechádza z vákua/materiálu do iného materiálu/vákua, frekvencia zostáva rovnaká, ale mení sa vlnová dĺžka. Keď lúč nedopadá kolmo na rozhranie, zmení sa aj uhol šírenia. Lom na šošovke sa využíva v okuliaroch, lupách, kontaktných šošovkách, mikroskopoch či refrakčných teleskopoch.

1.4. Optika
Veda zaoberajúca sa štúdiom svetla a jeho interakcií s materiálom sa nazýva optika.

1.5. Farba a vlnová dĺžka
Rôzne vlnové dĺžky mozog interpretuje ako farby, od červenej s najdlhšou vlnovou dĺžkou, po fialovú s najkratšou vlnovou dĺžkou. Hneď vedľa viditeľného svetla sa nachádza ultrafialové (UV), smerom do kratších vlnových dĺžok, a infračervené žiarenie (IR), smerom do dlhších vlnových dĺžok. Napriek tomu, že ľudia nevidia infračervené žiarenie, môžu ho cítiť receptormi v pokožke ako teplo.

Červená je farba, zodpovedajúca najnižším frekvenciám, ktoré dokáže oko vnímať. Červená farba patrí medzi základné farby spektra, je to farba monochromatického svetla s vlnovou dĺžkou približne 700 nm. Svetlo s ešte nižšou frekvenčnou dĺžkou už ľudské oko nie je schopné vnímať, ide sa o tzv. infračervené žiarenie.

Fialová je farba, ktorá zodpovedá najvyšším frekvenciám, ktoré je ľudské oko schopné vnímať, v širšom ponímaní je to tiež akákoľvek farba medzi červenou a modrou. Fialová patrí medzi základné farby spektra, je to farba monochromatického svetla s vlnovou dĺžkou približne 380-420 nm. Svetlo s vyššou frekvenciou, ktoré už ľudský zrak nedokáže vnímať sa nazýva ultrafialové žiarenie (UV). Farba je viditeľná oblasť elektromagnetického žiarenia s vlnovými dĺžkami približne 380-780 nm. Zdola tento interval ohraničuje ultrafialové a zhora infračervené svetlo. Vlnová dĺžka je rozhodujúcou charakteristikou pre výsledný vnem farby.

Farebný kruh
Vlnová dĺžka (nm)
380-420 fialová
420-450 modrofialová
450-480 modrá
480-510 modrozelená
510-550 zelená
550-570 žltozelená
570-590 žltá
590-600 oranžová
600-630 oranžovočervená
630-750 červená
750-780 tmavočervená

Farebnosť predmetov vnímame vďaka odrazu svetla. Ak má predmet červenú farbu, jeho povrch pohltil všetko svetlo okrem vlnovej dĺžky červeného svetla. Červené svetlo naopak odrazil. Biele svetlo je tvorené rovnako početným zastúpením všetkých zložiek svetla. Vďaka tomu získame rozkladom bieleho svetla prostredníctvom skleného hranola celé farebné spekktrum. Bielu farbu teda bude mať predmet, ktorý nepohltí výraznejšie žiadnu vlnovú dĺžku a zároveň väčšinu svetla odrazí. Čierny objekt naopak väčšinu svetla pohltí.

Každej vlnovej dĺžke svetla zodpovedá istá "čistá" farba svetla. V skutočnosti je svetlo, ktoré nám vchádza do očí, zložením svetelných vlnení s rôznymi vlnovými dĺžkami a farbami. Biele svetlo sa skladá zo svetiel všetkých spektrálnych farieb. Ako prvý to objavil Sir Isaac Newton, keď rozložil lúč bieleho svetla pomocou optického hranola na jednotlivé spektrálne farby. Tieto všetky zložky svetla sa mu potom podarilo znovu zložiť a získať tak opäť biele svetlo.

Ďalej budeme predpokladať, že máme do činenia len so svetlom s nejakou danou vlnovou dĺžkou, teda aj danou spektrálnou farbou. Elektromagnetickej vlne predstavujúcej takéto svetlo sa hovorí monochromatická vlna.  Newton rozložil biele svetlo na spektrálne farby pomocou optického hranola. Svetlo sa na optickom hranole lomí dvakrát, raz na každej ploche, ktorou prechádza. Spektrum farieb vzniká jedine vďaka tomu, že svetlo každej spektrálnej farby má v skle mierne rôznu rýchlosť a teda sa lomí rôzne, do rôznych uhlov. Závislosť rýchlosti svetla na vlnovej dĺžke svetla budeme v ďalšom zanedbávať, lebo nie je pre javy, ktoré budeme popisovať podstatná.