Av alla våglängder i det elektromagnetiska spektrumet är de som ligger mellan 400 nm till 700 nm de som är mest kända för oss. Det beror på att det här är vågorna som innehåller det vi kallar synligt ljus.
När vi ser föremål beror det på att de tänds av synligt ljus. När vi ser att himlen är blå, eller att gräset är grönt eller håret svart, eller att ett äpple är rött, beror det på att vi ser olika våglängder inom 400nm-700nm-bandet. På grund av vågorna i detta band har mycket lärt sig om egenskaperna hos elektromagnetiska vågor.
Genom synligt ljus kan reflektion och brytning lätt observeras. Så är störningar och diffraktion. Speglar, linser, prismor, diffraktionsgitter och spektrometrar har alla använts för att förstå och manifestera egenskaperna hos ljuset som vi ser genom våra blotta ögon.
Galileos teleskop, som var sammansatt av en enkel uppsättning linser, använde ljusets brytningsegenskaper för att förstora avlägsna föremål. Dagens kikare och periskoper utnyttjar det optiska fenomenet Total Internal Reflection genom att använda prismor för att förbättra vad tidiga brytningsteleskop kunde uppnå.
Som nämnts tidigare består synligt ljus av våglängderna som sträcker sig från 400 nm till 700 nm. Varje våglängd kännetecknas av en unik färg, med violet i ena änden (intill ultraviolett ljus) och röd på den andra (intill infrarött ljus). När alla dessa våglängder kombineras tillsammans utgör de vad som kallas vitt ljus.
Du kan skilja dessa våglängder (och motsvarande färger) genom att låta dem passera antingen ett prisma eller ett diffraktionsgitter. Det fantastiska utbudet av färger som vi ser i en regnbåge, på en diamant eller till och med en påfåls svans är exempel på denna separation.
Alla fenomen med synligt ljus såsom reflektion, brytning, störning och diffraktion visas också av icke synliga våglängder. Genom att förstå dessa fenomen och tillämpa dem på de icke synliga våglängderna kunde forskare därmed upptäcka många av naturens hemligheter. I själva verket, om vi spårar tillbaka rötterna i modern fysik, särskilt vågpartikelmaterialets dualitet, kommer vi att ledas tillbaka till dess manifestation i synligt ljus.
Studien av synligt ljus faller under optiken. Bland forskarna som har bidragit väsentligt till utvecklingen av optik är Christiaan Huygens för hans våglängder och en vågteori om ljus, Isaac Newton för hans bidrag till reflektion och brytning, James Clerk Maxwell för propagering av elektromagnetiska vågor som förklarats i en serie av ekvationer och Heinrich Hertz för att verifiera sanningen i dessa ekvationer genom experiment.
Du kan läsa mer om synligt ljus här i Space Magazine. Vill du veta var synligt ljus kommer ifrån? Vad sägs om en synlig ljusbild av en avlägsen galax?
Det finns mer om det på NASA och Physics World:
Synliga ljusvågor
Den speciella effekten av fysik
Här är två avsnitt på Astronomy Cast som du kanske vill kolla in:
Optisk astronomi
interferometri
källor:
Windows till universum
NASA: Synligt ljus
Wikipedia: Christiaan Huygens
NASA: Maxwell och Hertz
