光
我们用光来看！
可见光是电磁频谱里我们眼睛可以看见的部分：
只是全频谱的一小部分，对不？
可见频谱
可见光：大部分人类眼睛可以看到的波长。
主要颜色顺序是："红橙黄绿蓝靛紫"
就像这美丽的天虹：
光的波长大约是从 380 nm 750 nm
nm 就是纳米，十亿分之一米。
例子：红光的波长大约是 700个十亿分之一米。很小！
没有公认的绝对范围分界，以下是个粗略指南：
| 颜色 | 波长范围（纳米） |
|---|---|
| 红 | 620–750 |
| 橙 | 590-620 |
| 黄 | 570-590 |
| 绿 | 495-570 |
| 蓝 | 450-495 |
| 紫 | 380-450 |
红光的频率大约是 400 THz（紫光大约是 THz）
THz 是英语 teraHertz 的简写，中文叫太赫兹，就是一万亿周每秒
所以红光差不多每秒振动 400万亿次。很快！
高频率（短波长）就有高能量：
- 红光有较低频率，较长波长和较少能量
- 蓝光有较高频率，较短波长和较多能量
光速
光在真空里以差不多 300,000,000米每秒的速度传播（精确值是：299,792,458&米每秒）。
即是每秒 3亿米，或：
- 3 × 108米每秒
- 300,000千米每秒
- 186,000英里每秒
在这个速度光走了：
| 距离 | 时间 | |
|---|---|---|
| 1米 | 3.3纳秒（33亿分之一秒） | |
| 环绕地球赤道一周 | 134毫秒（134个千分之一秒） | |
| 从地球到月球 | 1.3秒 | |
| 太阳表面到地球 | 大约 8分钟 |
光速很快，但仍然需要大约 8分钟从太阳表面传播到地球。
真空光速的符号是英语小写字母 c:
c = 300,000,000米每秒
光速可以减慢
我们其实不应该叫这个速度为光速，因为整个电磁频谱的辐射的速度都是一样的：无线电波、微波、X射线等等。（叫 "电磁 速"更合适！）
光也只在真空里才是这个速度！它可以慢下来……
| 传导体 | 速度 百万米每秒 |
|---|---|
| 真空 | 300 |
| 冰 | 228 |
| 水 | 225 |
| 乙 | 220 |
| 玻璃 | 205 |
| 橄榄油 | 204 |
| 钻石 | 123 |
波长与频率是有关联的
波长与频率是有关联的：
频率 = 速度 波长
波长 = 速度 频率
在真空里，速度是光速：3 × 108米每秒
我们来看一个简单的例子（不是光的波长）：
想想一个很长的波长：75,000千米
频率 = 300,000千米每秒 75,000千米
频率 = 4/秒
= 4赫兹
300,000千米只可以容纳 4个波长，所以每秒只振动 4次。
频率是 4赫兹（4每秒）
例子：蓝光的波长大约四 480纳米（480 × 10-9米）
所以频率是：
频率 = 3 × 108米每秒 480 × 10-9米
频率 = 6.25 × 1014 每秒
= 6.25 × 1014赫兹
即是 625太赫兹
光沿直线传播
光沿直线转播，直至碰到物体（或者路线道被不同的密度或引力改变）.
阳光横过道路照耀。
影子也显示了光是沿直线传播的。
这个光束稍为散开，也被空气散射了。
激光束在空中绘画直线。
波
光有波的属性，可以：
光子
光也有能量粒子的属性，叫光子。
- 我们可以测量光子的位置和动量。
- 光子没有质量，但每个光子有基于其频率（振动每秒）的特定能量
- 每个光子有个波长
所以光子像个粒子，但也像个波。这个现象叫 "波粒二象性"。T
爱恩斯坦曾经这样写：
"我们有时需要用一个理论，有时需要用另一个理论，但也有时可以用其中任何一个。"
强度
强度是功率每面积，单位通常是瓦特每平方米：
强度 = W/m2
例子：太阳照在 100平方米的小房子上
每平方米大约从阳光得到 150 到 300瓦特的能量。
我们用小的值：
强度 = 150瓦特每平方米
在整个屋顶的功率是多少？
功率 = 150瓦特每平方米 × 100平方米
功率 = 15,000瓦特
所以一座小房子的屋顶大约得到 15千瓦特，是一个家庭需要的几倍。
但是，只有在晴天时才是这样，并且一般太阳能电池板只能保存大约 20%的能量
无论如何，太阳其实给地球很多能量的。
反平方
 |
反平方：当一个值随另一个值的平方减小。 |
例子：光与距离
离光越远，光就越暗.
光度随着距离的平方减小，因为光向每个方向散开：
- 在双倍距离的能量散开到 4倍的面积
- 在三倍距离的能量散开到 9倍的面积
- 依此类推
偏振
光通常可以向任何垂直于传播路線的方向振动。
但偏振光只在一个平面振动：
从像水及玻璃的平面反射会使光局部偏振化。
偏振镜片可以挡住那个平面的光来减少反射光，使得比较容易看进水里：
无与有偏振镜片
光纤
光和红外线可以在光纤电缆里传播，以编在波长里的信号传递信息。
光纤缆
折射作用使光线可以逗留在光纤里：当光纤外面的折射率低于里面的折射率，并且角度不太大时，光线会在电缆内部全内反射：:
光线在光纤内部表面反射
光纤比电线好很多：
- 电线会从高压电缆、电视/无线电台及闪电等收到 "噪声"（改变及干扰原本信号的不良信号）
- 光子没有质量，所以可以从 0 到 1 快速来回变动。电子有质量，所以比光子慢
- 玻璃对光的阻力比铜对电的阻力小很多，所以光纤里的信号可以传播很远的距离而不需要再度放大