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.

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.

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.

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

kde je rychlosť 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.

Farba a vlnová dĺžka
Rôzne vlnové dĺžky mozog interpretuje ako farby, od červenej s najväčšou vlnovou dĺžkou (780 nm), po fialovú s najmenšou vlnovou dĺžkou (380 nm). 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.