La luz se refiere a una pequeña banda de frecuencias visibles para el ojo humano entre la escala de radiación electromagnética (EM) más grande. La mayoría de las ondas EM oscilan a una velocidad que los humanos no pueden detectar visualmente. Esto podría compararse con un silbato de perro con un tono que los oídos humanos no pueden escuchar. Del mismo modo, algunos animales pueden ver frecuencias EM que los humanos no pueden ver. Las abejas, por ejemplo, ven en el rango ultravioleta (UV) para seleccionar patrones en flores que solo son visibles con visión equipada con UV.
La radiación EM es un campo eléctrico con propiedades magnéticas que se propagan de un punto a otro o irradian hacia afuera. La radiación EM es una onda con frecuencia y amplitud. La frecuencia se refiere a cuántas ondas pasan un punto estacionario por segundo, mientras que la amplitud mide la altura de una onda. La luz visible tiene una longitud de onda de 400 a 700 nanómetros. Para poner esto en perspectiva, un nanómetro es una billonésima parte de un metro (una billonésima parte de 3.281 pies).
La luz tiene diferentes propiedades dependiendo de su amplitud y longitud de onda. Las ondas más largas o las frecuencias más bajas dan como resultado una luz roja, mientras que las ondas más cortas o las frecuencias más altas dan como resultado el azul. El rojo está en un extremo del espectro visible, mientras que la luz azul o violeta está en el otro. Un poco más allá del espectro azul / violeta hay ondas ultracortas llamadas ultravioleta. Esta luz apenas visible y casi visible también se llama luz ultravioleta de alta energía (HEV).
En el extremo del espectro azul, la mayor parte de la radiación se vuelve invisible, lo que resulta en una luz violeta tenue, también llamada luz negra. Esta longitud de onda tiene propiedades interesantes porque ciertos pigmentos absorben la radiación adicional que no se puede ver, lo que hace que estos pigmentos vuelvan a irradiar la energía y brillen. Un ejemplo es un póster de luz negra. Las longitudes de onda ligeramente más cortas producen luz negra que se utiliza en medicina forense criminal para fluorescer fluidos corporales como la orina y la sangre. Más allá de la radiación UV en la escala EM hay rayos X y rayos gamma. Los rayos cósmicos, cuando están incluidos, caen aquí; aunque muchos científicos creen que los rayos cósmicos no pertenecen técnicamente al espectro EM.
El extremo opuesto del espectro visible va más allá del rojo al infrarrojo. Infra significa en latín "abajo", por lo que infrarrojo literalmente significa "debajo del rojo". La luz infrarroja se usa para cámaras de visión nocturna e imágenes térmicas. En esta longitud de onda, los objetos cálidos aparecen más brillantes que los fríos. El infrarrojo también se usa para redes de corto alcance de periféricos de computadora con la especificación de la Asociación de datos de infrarrojos (IrDA). A medida que las longitudes de onda continúan creciendo, alcanzamos microondas, seguidas de ondas de radio y, finalmente, el espectro de transmisión.
Aunque la luz a menudo se describe como una onda, tiene una naturaleza dual según la física cuántica. La física describe la luz como fotones, o partículas de energía sin masa que a veces pueden comportarse como una onda. Ya sea una onda, partícula o “cuerda” vibratoria, como sugiere la teoría de la supercuerda, en el vacío toda la radiación EM se mueve a una velocidad constante de 186,282 millas por segundo, o 299,792,458 metros por segundo. Por lo tanto, un año luz es la distancia que puede recorrer la luz en un año. La estrella más cercana, Alpha Centauri, está a cuatro años luz de distancia.