Viditeľné svetlo, ktoré cestuje vesmírom závratnou rýchlosťou 186 282 míľ za sekundu, je iba jednou časťou širokého spektra svetla, ktoré zahŕňa všetko elektromagnetické žiarenie. Viditeľné svetlo môžeme zistiť vďaka bunkám v očiach v tvare kužeľa, ktoré sú citlivé na vlnové dĺžky niektorých foriem svetla. Iné formy svetla sú pre ľudí neviditeľné, pretože ich vlnové dĺžky sú príliš malé alebo príliš veľké na to, aby ich naše oči mohli detekovať.
Skrytá podstata bieleho svetla
To, čo nazývame biele svetlo, nie je vôbec jedna farba, ale celé spektrum viditeľného svetla. Po väčšinu histórie ľudstva bola podstata bieleho svetla úplne neznáma. Až v 60. rokoch 16. storočia objavil sir Isaac Newton pravdu za bielym svetlom pomocou hranolov - trojuholníkové tyče zo skla - na rozbitie svetla do všetkých jeho rôznych farieb a následné ich opätovné zostavenie ešte raz.
Keď biele svetlo prechádza hranolom, jeho jednotlivé farby sú oddelené a odhaľujú červenú, oranžovú, žltú, zelenú, modrú, indigovú a fialovú farbu. Je to rovnaký efekt, aký vidíte, keď svetlo prechádza kvapkami vody a vytvára na oblohe dúhu. Keď tieto oddelené farby presvitajú druhým hranolom, sú opäť spojené dohromady a tvoria jeden lúč bieleho svetla.
Svetelné spektrum
Biele svetlo a všetky farby dúhy predstavujú malú časť elektromagnetického spektra, ale sú to jediné formy svetla, ktoré môžeme vidieť kvôli ich vlnovým dĺžkam. Ľudia môžu detegovať iba vlnové dĺžky medzi 380 a 700 nanometrami. Fialová má najkratšiu vlnovú dĺžku, akú môžeme vidieť, zatiaľ čo červená má najväčšiu.
Aj keď iné formy elektromagnetického žiarenia bežne nenazývame, je medzi nimi malý rozdiel. Infračervené svetlo je len mimo naše videnie a má vlnovú dĺžku väčšiu ako červené svetlo. Iba s prístrojmi, ako sú okuliare na nočné videnie, dokážeme detekovať infračervené svetlo generované našou pokožkou a inými objektmi vyžarujúcimi teplo. Na druhej strane viditeľného spektra sú menšie ako fialové svetelné vlny ultrafialové svetlo, röntgenové lúče a gama lúče.
Farba svetla a energia
Farba svetla sa zvyčajne určuje podľa energie produkovanej zdrojom, ktorý ju emituje. Čím je objekt teplejší, tým viac energie vyžaruje, čoho výsledkom je svetlo s kratšími vlnovými dĺžkami. Chladnejšie objekty vytvárajú svetlo s dlhšími vlnovými dĺžkami. Napríklad, ak zapálite horák, zistíte, že jeho plameň je spočiatku červený, ale keď ho zapálite, farba sa zmení na modrú.
Podobne hviezdy vyžarujú kvôli svojej teplote rôzne farby svetla. Povrch slnka má teplotu okolo 5 500 stupňov Celzia, čo spôsobuje, že vyžaruje žltkasté svetlo. Hviezda s chladnejšou teplotou 3 000 C, ako Betelgeuse, vyžaruje červené svetlo. Žiarivejšie hviezdy ako Rigel s povrchovou teplotou 12 000 C vyžarujú modré svetlo.
Duálna podstata svetla
Pokusy so svetlom na začiatku 20. storočia odhalili, že svetlo malo dve prirodzenosti. Väčšina experimentov ukázala, že svetlo sa správalo ako vlna. Napríklad, keď svietite svetlom cez veľmi úzku štrbinu, rozširuje sa to rovnako ako vlna. V ďalšom experimente, ktorý sa nazýva fotoelektrický jav, keď ale na kov sodný svieti fialové svetlo, z neho kov vylučuje elektróny, čo naznačuje, že svetlo je tvorené časticami, ktoré sa nazývajú fotóny.
Svetlo sa v skutočnosti chová ako častica a vlna a zdá sa, že mení svoju povahu na základe toho, aký experiment vykonáte. V dnes už známom experimente s dvoma štrbinami, keď sa svetlo stretne s dvoma štrbinami v jednej bariére, chová sa to ako častica, keď hľadáte častice, ale chová sa tiež ako vlna, ak hľadáte vlny.
