På midten av 1800-tallet , skotske fysikeren James Clerk Maxwell etablert at lys er en form for elektromagnetisk energi som beveger seg i bølger . Spørsmålet om hvor den klarer å gjøre dette i fravær av et medium som er forklart av arten av elektromagnetiske svingninger . Når en ladet partikkel vibrerer , produserer det en elektrisk vibrasjon som automatisk induserer en magnetisk ett - fysikere ofte visualisere disse vibrasjonene som forekommer i vinkelrette plan . De sammenkoblede svingninger forplanter seg utover fra kilden ; ingen medium , med unntak av det elektromagnetiske feltet som gjennomsyrer universet , er nødvendig for å gjennomføre dem .
A Ray of Light
Når en elektromagnetisk kilde genererer lys , lys reiser utover som en serie av konsentriske kuler i avstand i samsvar med vibrasjoner i kilden. Lett tar alltid den korteste veien mellom en kilde og destinasjon. En linje trukket fra kilden til målet, vinkelrett på bølgefronter, kalles en stråle . Langt fra kilden, sfæriske bølgefronterdegenerere til en serie av parallelle linjer som beveger seg i retningen av strålen. Deres avstand definerer bølgelengden til lyset , og antallet slike linjer som passerer et gitt punkt i en gitt tidsenhet definerer frekvensen .
The Speed of Light
frekvensen som en lyskilde vibrerer bestemmer frekvens - og bølgelengde - av det resulterende stråling. Dette påvirker direkte energien i bølgen pakke - eller briste av bølger som beveger seg som en enhet - ifølge et forhold etablert av fysikeren Max Planck i 1900 . Hvis lyset er synlig , vibrasjonsfrekvensen bestemmer farge. Lysets hastighet er upåvirket av vibrasjonsfrekvens, men. I et vakuum , er det alltid 299.792 km per sekund ( 186 , 282 miles pr sekund ), en verdi betegnet med bokstaven " c ". Ifølge Einsteins relativitetsteori , ingenting i universet reiser raskere enn dette .
Refraksjon og Rainbows
Lys beveger saktere i en medium enn det gjør i et vakuum , og hastigheten er proporsjonal med densiteten av mediet . Denne hastighetsvariasjon fører lett til å bøyes ved grenseflaten mellom to media - et fenomen som kalles brytning . Den vinkel ved hvilken den bøyer avhenger av tettheten av de to medier og bølgelengden for det innfallende lys . Når lyset faller inn på en transparent medium består av bølgefronterav forskjellige bølgelengder , bøyer hver bølge foran på en annen vinkel , og resultatet er en regnbue .