Os físicos resolvido o debate de séculos sobre a natureza da luz, declarando que ele é ao mesmo tempo uma onda e uma partícula, mas para fins mais práticos, eles tratá-lo como uma onda. A distância entre os picos de onda num feixe de luz é conhecido como o comprimento de onda, e uma vasta gama de possíveis comprimentos de onda é conhecido como o espectro electromagnético. O olho humano processa a informação visual ao perceber apenas uma pequena fração do espectro.
As cores do arco íris
O espectro visível ocupa uma gama estreita de comprimentos de onda do espectro electromagnético, que se estende de 0 a teoricamente infinito. Mover-se de mais curtos comprimentos de onda para a mais longa, a luz violeta começa a ser visível em cerca de 400 nanômetros (4 milionésimos de metro ou 1,3 milionésimos de um pé) e luz vermelha passa novamente na invisibilidade em cerca de 700 nanômetros. A maior parte da energia do sol é emitida nesta faixa de comprimentos de onda. luz ultravioleta, raios-X e raios gama ocorrem em comprimentos de onda mais curtos do que a luz violeta, e as ondas de luz de rádio e infravermelhos ocorrem em comprimentos de onda mais longa do que a da luz vermelha.
As ondas de luz pode dobrar
A luz viaja a uma velocidade constante de 299,792 quilómetros por segundo (186,282 milhas por segundo) em um vácuo, mas ele diminui sempre que passa através de um meio. Isto faz com que uma mudança de direcção, ou de flexão, que é conhecido como refracção. Esta é a razão pela qual a sua mão aparece deslocado de seu braço quando você olha para ele através de um copo de água. As ondas de luz das estrelas refratam quando entram na atmosfera da Terra, e porque a atmosfera se move, as estrelas parecem cintilar. Refração produz o arco-íris que aparece quando a luz branca a partir de uma fonte, como o sol passa através de um prisma de vidro. O prisma separa eficazmente o feixe em suas cores componentes, porque cada comprimento de onda curva a um ângulo diferente.
Luz se espalha a partir de um ponto de origem
As ondas de luz espalhada para fora quando passam através de uma abertura com um diâmetro de tamanho comparável ao seu comprimento de onda, o que é um fenómeno conhecido como difracção. A luz difractada se espalha para fora como se a abertura fosse uma fonte de luz separada, e quando você colocar duas dessas aberturas ao lado do outro e brilhar uma luz única, tanto através deles, eles produzem um patten interferência em uma tela. Este fenômeno ajudou a convencer os físicos que a luz é uma onda. Você pode ver um exemplo de difração por olhar para uma rua através de uma cortina. A luz aparece para espalhar em todas as direcções, como é que passa através da trama do tecido.
Como vemos a luz visível
O olho humano é composto por uma lente, chamada córnea, que refracta a luz e concentra-se sobre uma tela na parte de trás do globo ocular chamada retina. Lá, receptores de luz sensíveis chamados bastonetes e cones converter as ondas de luz em sinais elétricos que o cérebro pode detectar. Usamos ferramentas, tais como telescópios e microscópios, para aumentar o foco das pequenas e distantes objetos para que possamos vê-los de forma mais clara. No entanto, não podemos ver objetos menores do que os comprimentos de onda da luz visível, tais como vírus ou estrelas fracas, com dispositivos ópticos. Nós usamos outros dispositivos, tais como microscópios eletrônicos, para criar imagens desses objetos.