光が宇宙をどのように通過するかという問題は、物理学の長年の謎の1つです。 現代の説明では、それは伝播するための媒体を必要としない波動現象です。 量子論によれば、特定の状況下では粒子の集まりとしても動作します。 ただし、ほとんどの巨視的な目的では、その動作は、波として扱い、波動力学の原理を適用してその動きを記述することで記述できます。
電磁振動
1800年代半ば、スコットランドの物理学者ジェームズクラークマクスウェルは、光は波のように伝わる電磁エネルギーの一種であることを確立しました。 媒体がない場合にどうやってそうすることができるかという問題は、電磁振動の性質によって説明されます。 荷電粒子が振動すると、電気振動が発生し、自動的に磁気振動が発生します。物理学者は、垂直面で発生するこれらの振動を視覚化することがよくあります。 対になった振動は、ソースから外側に伝播します。 宇宙に浸透する電磁界を除いて、それらを伝導するために媒体は必要ありません。
光の光線
電磁光源が光を生成すると、光は光源の振動に応じて間隔を置いて配置された一連の同心球として外側に移動します。 光は常に光源と宛先の間の最短経路を通ります。 波面に垂直に、ソースからデスティネーションに引かれた線は光線と呼ばれます。 光源から遠く離れると、球面波面は光線の方向に移動する一連の平行線に縮退します。 それらの間隔は光の波長を定義し、特定の時間単位で特定のポイントを通過するそのような線の数は周波数を定義します。
光速
光源が振動する周波数によって、結果として生じる放射の周波数（および波長）が決まります。 これは、1900年代初頭に物理学者のマックス・プランクによって確立された関係によれば、波束のエネルギー、または1つの単位として移動する波のバーストに直接影響します。 光が見える場合、振動の周波数が色を決定します。 ただし、光の速度は振動周波数の影響を受けません。 真空状態では、常に299,792キロメートル/秒（186、282マイル/秒）であり、この値は次のように表されます。 文字「c」 アインシュタインの相対性理論によると、宇宙の中でこれより速く移動するものはありません。 この。
屈折と虹
光は真空中よりも媒体中をゆっくりと移動し、速度は媒体の密度に比例します。 この速度の変化により、2つの媒体の界面で光が曲がります。これは屈折と呼ばれる現象です。 それが曲がる角度は、2つの媒体の密度と入射光の波長に依存します。 透明な媒体に入射する光が異なる波長の波面で構成されている場合、各波面は異なる角度で曲がり、結果として虹になります。