Ljósið

Ljós er rafsegulgeislun; sveiflur í rafsviði og segulsviði og í því felst orka. Í daglegu tali er ljós sá hluti rafsegulgeislunar sem er sýnileg mönnum en í eðlisfræði er ljós rafsegulgeislun sem einkennist af bylgjulengd sinni, hvort sem það er sýnilegt eða ekki. Ljós hefur bæði eiginleika bylgna og agna. Það svið eðlisfræðinnar, sem snýr að rannsóknum á ljósinu, kallast ljósfræði og er mjög mikilvægt í nútíma eðlisfræði.

 

Galíleó Galílei var með þeim fyrstu manna til að varpa fram grundvallar spurningum um ljósið.

Árið 1638 setti Galíleó upp einfalda tilraun til að mæla ljóshraðann. Hann réði sér aðstoðarmann og fóru þeir kvöld eitt út, hvor á sína hæðina í Toskanahéraði á Ítalíu, með luktir. Á báðum luktunum var lok svo hægt væri að stjórna hvenær ljós bærist frá þeim. Fyrst opnaði Galíleó sína lukt, og um leið og aðstoðarmaður hans sá ljósið frá lukt Galíleós, átti hann að opna sína. Fjarlægðin milli hæðanna var þekkt og taldi Galíleó að ef honum tækist að mæla tímann sem leið milli þess að hann opnaði sína lukt, þar til hann sá ljósið frá lukt aðstoðarmannsins, gæti hann reiknað út ljóshraðann.

Galíleó komst fljótt að því að tilraunin var ómarktæk, því sama hversu langt var á milli hans og aðstoðarmannsins, virtist mældur tími ekki minnka að neinu marki. Hann dró þá ályktun að ljóshraðinn væri of hár til þess að vera mælanlegur, að minnsta kosti með þeirri tækni sem til var á þessum tíma.

 

Rafsegulgeislun er sveifluhreyfing, titringur raf- og segulsviða fram og til baka, eins og sjá má á myndinni hér að neðan. Fjarlægðin milli tveggja öldu toppa kallast öldulengd eða bylgjulengd og er venjulega táknuð með gríska bókstafnum λ (lambda). Rafsegulgeislun ferðast alltaf með sama hraða í tómarúmi, sama hver öldu lengdin er, eða á c=3,0 x 105 km/s=3,0 x 108 m/s.

Tekið af stjörnuvefnum