Видљива светлост која путује вртоглавих 186.282 миље у секунди кроз свемир, само је један део широког спектра светлости, који обухвата сва електромагнетна зрачења. Видљиву светлост можемо да откријемо због ћелија у облику конуса у нашим очима које су осетљиве на таласне дужине неких облика светлости. Други облици светлости су невидљиви за људе јер су њихове таласне дужине или премале или превелике да би их могле открити наше очи.
Скривена природа беле светлости
Оно што називамо белом светлошћу уопште није једна боја, већ читав спектар видљиве светлости, све заједно. Током већег дела људске историје природа беле светлости била је потпуно непозната. Тек 1660-их Сир Исаац Невтон је открио истину иза белог светла користећи призме - троугласте стаклене плочице - да разбије светлост у све њене различите боје, а затим их поново састави опет.
Када бело светло пролази кроз призму, његове компоненте се раздвајају, откривајући црвену, наранџасту, жуту, зелену, плаву, индиго и љубичасту. То је исти ефекат који видите када светлост пролази кроз капљице воде, стварајући дугу на небу. Када те раздвојене боје засјају кроз другу призму, оне се поново повежу да би формирале један сноп беле светлости.
Спектар светлости
Бела светлост и све дугине боје представљају мали део електромагнетног спектра, али то су једини облици светлости које можемо видети због својих таласних дужина. Људи могу открити само таласне дужине између 380 и 700 нанометара. Љубичица има најкраћу таласну дужину коју можемо видети, док је црвена највећа.
Иако друге облике електромагнетног зрачења обично не називамо светлошћу, међу њима је мала разлика. Инфрацрвено светло је тачно изван нашег вида са таласном дужином већом од црвене светлости. Само помоћу инструмената попут наочара за ноћни вид можемо открити инфрацрвену светлост коју генерише наша кожа и други предмети који емитују топлоту. На другој страни видљивог спектра, мањи од љубичастих светлосних таласа су ултраљубичасто светло, Кс-зраке и гама зраци.
Светла боја и енергија
Светлу боју обично одређује енергија коју производи извор који је емитује. Што је предмет врелији, то више енергије зрачи, што резултира светлошћу краћих таласних дужина. Хладнији објекти стварају светлост дужих таласних дужина. На пример, ако упалите леталицу, видећете да је њен пламен испрва црвен, али док га појачавате, боја постаје плава.
Слично томе, звезде емитују различите боје светлости због својих температура. Сунчева површина има температуру око 5.500 степени Целзијуса, што узрокује да зрачи жућкастом светлошћу. Звезда хладније температуре од 3.000 Ц, попут Бетелгеусеа, емитује црвено светло. Јаче звезде попут Ригела, са површинском температуром од 12 000 Ц, емитују плаву светлост.
Двострука природа светлости
Експерименти са светлошћу почетком 20. века открили су да је светлост имала две природе. Већина експеримената показала је да се светлост понашала као талас. На пример, када осветљавате светлост кроз врло уски прорез, она се шири као и талас. У другом експерименту, међутим, названом фотоелектрични ефекат, када сјајите љубичастом светлошћу на метал натријума, метал избацује електроне, сугеришући да је светлост направљена од честица званих фотони.
У ствари, светлост се понаша и као честица и као талас и чини се да мења своју природу на основу експеримента који спроводите. У сада познатом експерименту са два прореза, када светлост наиђе на два прореза у једној баријери, она се понаша као честица када тражите честице, али се понаша и као талас ако тражите таласи.