Dešťová duha ukazuje, že viditelné světlo je kombinací mnoha barev.
Kredit: UCAR
Viditelné světlo je jedním ze způsobů pohybu energie. Světelné vlny jsou výsledkem vibrací elektrických a magnetických polí, a jsou tedy formou elektromagnetického (EM) záření. Viditelné světlo je jen jedním z mnoha typů EM záření a zaujímá velmi malý rozsah celkového elektromagnetického spektra, ale protože světlo vidíme očima, má pro nás zvláštní význam.
Světelné vlny mají vlnovou délku přibližně 400 až 700 nanometrů (4 000 až 7 000 angströmů). Naše oči vnímají různé vlnové délky světla jako duhové odstíny barev. Červené světlo má relativně dlouhé vlny, přibližně 700 nm dlouhé. Modré a fialové světlo má krátké vlny, přibližně 400 nm. Kratší vlny kmitají na vyšších frekvencích a mají vyšší energii. Červené světlo má frekvenci kolem 430 terahertzů, zatímco frekvence modrého světla se blíží 750 terahertzům. Fotony červeného světla nesou asi 1,8 elektronvoltu (eV) energie, zatímco každý foton modrého světla přenáší asi 3,1 eV.
Sousedy viditelného světla v EM spektru jsou infračervené záření na jedné straně a ultrafialové záření na straně druhé. Infračervené záření má delší vlny než červené světlo, a proto kmitá s nižší frekvencí a nese méně energie. Ultrafialové záření má kratší vlny než modré nebo fialové světlo, a proto kmitá rychleji a nese více energie na foton než viditelné světlo.
Světlo se šíří rychlostí 299 792 km/s (asi 186 282 mil/s). Při této rychlosti by světlo mohlo oběhnout Zemi více než sedmkrát za jednu sekundu! Malé písmeno „c“ se často používá k vyjádření rychlosti světla v rovnicích, například ve slavném Einsteinově vztahu mezi energií a hmotou: E = mc2. Všechny formy elektromagnetických vln, včetně rentgenového záření a rádiových vln a všech ostatních frekvencí napříč EM spektrem, se také šíří rychlostí světla. Nejrychleji se světlo pohybuje ve vakuu a o něco pomaleji v materiálech, jako je voda nebo sklo.
Při přechodu světla z jednoho materiálu do jiného materiálu s jinou hustotou se obvykle ohýbá nebo mění směr. Různé barvy světla se ohýbají o mírně odlišné hodnoty. Když například modré světlo prochází ze vzduchu hustým skleněným hranolem, ohýbá se o něco více než červené světlo. Proto hranol rozkládá bílé světlo na duhu různých barev. Kapky deště se mohou stát přirozenými hranoly, které při průchodu slunečního světla vytvářejí duhu.