valoaaltojen

Valoaalto on sähkömagneettinen aalto, joka kantaa näkyvää valoa. Se kuuluu sähkömagneettisten aaltojen laajaan spektriin ja etenee tyhjiössä noin 299 792 kilometriä sekunnissa. Valoaalon sähkö- ja magneettikentät ovat toistensa kohtisuorassa ja värähtelevät samaan tahtiin aallon etenemissuuntaan nähden.

Valon taajuus f ja aallonpituus λ liittyvät toisiinsa kaavalla c = fλ. Näkyvän valon taajuusalue on noin 4×10^14–7,5×10^14 Hz, mikä vastaa aallonpituuksia noin 380–750 nanometriä. Infrapuna- ja ultraviolettialueet sijaitsevat tämän spektrin ulkopuolella.

Valoaalto vuorovaikuttaa aineen kanssa monin tavoin: heijastuminen, taittuma, absorptio ja hajonta. Rajapinnassa osa valosta heijastuu, osa taittuu. Aineen ominaisuudet, kuten taiteko-ominaisuus ja dispersion, vaikuttavat valon nopeuteen ja kulkusuuntaan eri aallonpituuksilla. Valoa voidaan myös polarisoida, jolloin sen värähtelysuunta rajoittuu. Interferenssi ja diffraktio ilmenevät, kun valo kulkee ohuiden kalvojen läpi tai kulkee pienikokoisten rakenteiden lomitse.

Valo syntyy sekä luonnosta että keinotekoisista lähteistä: auringon säteily, LED- ja laservalot sekä muut valonlähteet. Fotonin energia on E = hf = hc/λ, ja valon määrää sekä ominaisuuksia voidaan kuvata sekä aaltoliikkeenä että fotonien virrana. Valoa voidaan havaita ja mitata erilaisin sensorein.

Sovellukset ulottuvat optisesta kuidusta tiedonsiirtoon, lääketieteelliseen kuvantamiseen, fotoniikkaan ja spektroskopiaan sekä peruskosketuksiin materiaalitieteen kanssa.