Işık nedir?

Işık, elektromanyetik ışınımdır; gündelik kullanımda çoğunlukla insan gözünün algıladığı görünür bölgeyi anlatır. Daha geniş fizik bağlamında kızılötesi ve morötesi gibi görünmeyen ışınımlar da aynı çerçevede incelenir. Işık enerji ve momentum taşır. Davranışını açıklamak için hem dalga hem kuantum özelliklerinden yararlanılır.

Işığın temel özellikleri

1. Hız ve yayılma Boşluktaki ışık hızı saniyede tam 299.792.458 metredir. Maddesel ortamlarda ışığın yayılması ortamla etkileşiminden etkilenir. Saydam bir ortamda yavaşlaması, fotonların boşluktaki temel hızının keyfî değiştiği anlamına gelmez. Işığın yol alması için hava gibi maddesel bir ortam gerekmez. 2. Dalga boyu ve frekans Dalga boyu ardışık eş fazlı noktalar arasındaki uzaklık, frekans bir saniyedeki salınım sayısıdır. Boşlukta bunların çarpımı ışık hızını verir. Görünür renkler farklı dalga boyu aralıklarıyla ilişkilidir; algılanan renk, göz ve ışığın birleşimiyle oluşan bir deneyimdir. 3. Foton ve enerji Kuantum açıklamada ışık, foton denen enerji kuantlarıyla maddeyle etkileşir. Foton enerjisi frekansla artar. Bir ışık demetinin toplam gücü ise tek fotonun enerjisinin yanında taşınan foton sayısına da bağlıdır. Parlaklık ve foton enerjisi aynı büyüklük değildir.

Optik olaylar ve gözlem

4. Yansıma ve kırılma Aynadan yansıma ile suya giren ışığın yön değiştirmesi farklı olaylardır. Kırılma, ortamlar arasındaki yayılma farkıyla ilişkilidir. Mercekler bu özelliği kullanarak görüntü oluşturur. Bir merceğin büyütmesi ve görüntünün ayrıntı çözünürlüğü aynı şey değildir. 5. Girişim ve kırınım Dalgaların üst üste binmesi aydınlık ve karanlık desenler oluşturabilir. Küçük açıklıklardan geçerken yayılma, kırınım olarak incelenir. Bu olaylar ışığı yalnızca düz çizgili ışınlarla anlatmanın sınırlarını gösterir. 6. Bilimsel araçlar Mikroskoplar, teleskoplar ve spektrometreler ışığın farklı özelliklerinden yararlanır. Bir yıldızın tayfı bileşimi ve hareketi hakkında bilgi verebilir. Görüntülerin renkleri bazen görünmeyen dalga boylarını temsil etmek için atanır; her bilimsel görsel çıplak gözle görülecek renkleri göstermez.