Valolla tarkoitetaan pientä ihmissilmälle näkyvää taajuuskaistaa suuremman sähkömagneettisen (EM) säteilyn joukossa. Useimmat EM-aallot värähtelevät nopeudella, jota ihmiset eivät pysty havaitsemaan visuaalisesti. Tätä voitaisiin verrata koiran pilliin, jonka äänenkorkeus on, jota ihmiskorvat eivät kuule. Samalla tavalla jotkut eläimet voivat nähdä EM-taajuuksia, joita ihmiset eivät voi nähdä. Esimerkiksi mehiläiset näkevät ultraviolettialueella (UV) poimiakseen kuvioita kukista, jotka näkyvät vain UV-säteellä.
EM-säteily on sähkökenttää, jolla on magneettisia ominaisuuksia ja joka etenee pisteestä toiseen tai säteilee ulospäin. EM-säteily on aaltoa, jolla on taajuus ja amplitudi. Taajuus viittaa siihen, kuinka monta aaltoa ohittaa paikallaan olevan pisteen sekunnissa, kun taas amplitudi mittaa aallon korkeutta. Näkyvän valon aallonpituus on 400-700 nanometriä. Tämän perspektiivin esittämiseksi nanometri on metrin miljardisosa (3.281 jalan miljardisosa).
Valolla on erilaisia ominaisuuksia riippuen sen amplitudista ja aallonpituudesta. Pidemmät aallot tai alhaisemmat taajuudet johtavat punaiseen valoon, kun taas lyhyemmät aallot tai korkeammat taajuudet johtavat siniseen. Punainen on näkyvän spektrin toisessa ääripäässä, kun taas sininen tai violetti valo on toisessa. Juuri sinisen/violettin spektrin takana ovat ultralyhyet aallot, joita kutsutaan ultraviolettiaaltoiksi. Tätä juuri näkyvää ja lähes näkyvää valoa kutsutaan myös High Energy Ultra Violet (HEV) -valoksi.
Sinisen spektrin ääripäässä suurin osa säteilystä muuttuu näkymättömäksi, mikä johtaa himmeään violettiin valoon, jota kutsutaan myös mustaksi valoksi. Tällä aallonpituudella on mielenkiintoisia ominaisuuksia, koska tietyt pigmentit absorboivat ylimääräistä säteilyä, jota ei voida nähdä, jolloin nämä pigmentit säteilevät uudelleen energiaa ja hehkuvat. Yksi esimerkki on musta valojuliste. Hieman lyhyemmät aallonpituudet tuottavat mustaa valoa, jota käytetään rikosteknisessä tutkimuksessa kehon nesteiden, kuten virtsan ja veren, fluoresoimiseen. EM-asteikolla UV-säteilyn lisäksi ovat röntgensäteet ja gammasäteet. Kosmiset säteet, kun ne ovat mukana, putoavat tänne; vaikka monet tutkijat uskovat, että kosmiset säteet eivät teknisesti kuulu EM-spektriin.
Näkyvän spektrin vastakkainen pää ulottuu punaisesta infrapunaan. Infra on latinaa ja tarkoittaa “alla”, joten infrapuna tarkoittaa kirjaimellisesti “alla punaista”. Infrapunavaloa käytetään pimeänäkökameroissa ja lämpökuvauksessa. Tällä aallonpituudella lämpimät esineet näyttävät kirkkaammilta kuin kylmät. Infrapunaa käytetään myös tietokoneiden oheislaitteiden lyhyen kantaman verkottamiseen Infrared Data Association (IrDA) -määritelmän mukaisesti. Aallonpituuksien pidentyessä saavutamme mikroaallot, joita seuraavat radioaallot ja lopuksi lähetysspektri.
Vaikka valoa kuvataan usein aalloksi, sillä on kvanttifysiikan mukaan kaksinainen luonne. Fysiikka kuvaa valoa fotoneina tai massattomina energiahiukkasina, jotka voivat toisinaan käyttäytyä aallon tavoin. Olipa kyseessä aalto, hiukkanen tai värähtelevä “merkkijono”, kuten superstringteoria ehdottaa, kaikki EM-säteily liikkuu tyhjiössä vakionopeudella 186,282 299,792,458 mailia sekunnissa tai XNUMX XNUMX XNUMX metriä sekunnissa. Valovuosi on siis matka, jonka valo voi kulkea vuodessa. Lähin tähti, Alpha Centauri, on neljän valovuoden päässä.