Jak działa światło

Odkąd Maxwell wprowadził pojęcie fal elektromagnetycznych, wszystko zatrzasnęło się na swoim miejscu. Naukowcy mogli teraz opracować kompletny, działający model światła, używając terminów i pojęć, takich jak długość fali i częstotliwość, w oparciu o strukturę i funkcję fal. Zgodnie z tym modelem, fale świetlne mają wiele rozmiarów. Wielkość fali mierzy się jako długość fali, czyli odległość pomiędzy dwoma odpowiadającymi sobie punktami na następujących po sobie falach, zazwyczaj pomiędzy szczytem a szczytem lub korytem a korytem. Długość fali światła, które widzimy, wynosi od 400 do 700 nanometrów (czyli miliardowych części metra). Ale pełny zakres długości fal zawartych w definicji promieniowania elektromagnetycznego rozciąga się od 0,1 nanometrów, jak w promieniach gamma, do centymetrów i metrów, jak w falach radiowych.

Fale świetlne występują również w wielu częstotliwościach. Częstotliwość jest liczba fal, które przechodzą przez punkt w przestrzeni w dowolnym przedziale czasu, zwykle jednej sekundy. Mierzymy ją w jednostkach cykli (fal) na sekundę, czyli hercach. Częstotliwość światła widzialnego jest określana jako kolor i waha się od 430 trylionów herców, widzianych jako kolor czerwony, do 750 trylionów herców, widzianych jako kolor fioletowy. Ponownie, pełny zakres częstotliwości rozciąga się poza część widzialną, od mniej niż 3 miliardów herców, jak w falach radiowych, do większych niż 3 miliardy miliardów herców (3 x 1019), jak w promieniach gamma.

Ilość energii w fali świetlnej jest proporcjonalnie związana z jej częstotliwością: Światło o wysokiej częstotliwości ma wysoką energię; światło o niskiej częstotliwości ma niską energię. Tak więc promienie gamma mają największą energię (częściowo dlatego są tak niebezpieczne dla ludzi), a fale radiowe najmniejszą. Spośród światła widzialnego fiolet ma największą energię, a czerwień najmniejszą. Cały zakres częstotliwości i energii, przedstawiony na załączonym rysunku, znany jest jako spektrum elektromagnetyczne. Zauważ, że rysunek nie jest narysowany w skali i że światło widzialne zajmuje tylko jedną tysięczną procenta widma.

To może być koniec dyskusji, z wyjątkiem tego, że Albert Einstein nie mógł pozwolić, aby przyspieszające fale świetlne leżały. Jego praca na początku XX wieku wskrzesiła stary pomysł, że światło, tylko może, było cząstką po wszystkim.

.