Produção eficiente de instalações avançadasA luz refere-se a uma pequena faixa de frequências visíveis ao olho humano na maior escala de radiação eletromagnética (EM). A maioria das ondas EM oscila a uma taxa que os humanos não conseguem detectar visualmente. Isso pode ser comparado a um apito de cachorro com um tom que os ouvidos humanos não conseguem ouvir. Da mesma forma, alguns animais podem ver frequências EM que os humanos não podem. As abelhas, por exemplo, vêem na faixa ultravioleta (UV) para selecionar padrões em flores visíveis apenas com a visão equipada com UV.
A radiação EM é um campo elétrico com propriedades magnéticas que se propagam de um ponto para outro ou irradiam para fora. A radiação EM é uma onda com frequência e amplitude. Frequência refere-se a quantas ondas passam um ponto estacionário por segundo, enquanto a amplitude mede a altura de uma onda. A luz visível tem um comprimento de onda de 400 a 700 nanômetros. Para colocar isso em perspectiva, um nanômetro é um bilionésimo de metro (um bilionésimo de 3,281 pés).
A luz tem propriedades diferentes, dependendo de sua amplitude e comprimento de onda. Ondas mais longas ou frequências mais baixas resultam em luz vermelha, enquanto ondas mais curtas ou frequências mais altas resultam em azul. O vermelho está em uma extremidade extrema do espectro visível, enquanto a luz azul ou violeta está na outra. Um pouco além do espectro azul / violeta existem ondas ultra-curtas chamadas ultra-violetas. Essa luz apenas visível e quase visível também é chamada de luz ultravioleta de alta energia (HEV).
No extremo extremo do espectro azul, a maior parte da radiação fica invisível, resultando em pouca luz violeta, também chamada de luz negra. Esse comprimento de onda possui propriedades interessantes, pois certos pigmentos absorvem a radiação extra que não pode ser vista, fazendo com que esses pigmentos irradiem novamente a energia e o brilho. Um exemplo é um pôster com luz negra. Comprimentos de onda ligeiramente mais curtos produzem luz negra usada na perícia criminal para fluorescência de fluidos corporais, como urina e sangue. Além da radiação UV na escala EM, existem raios-x e raios gama. Os raios cósmicos, quando incluídos, caem aqui; embora muitos cientistas acreditem que os raios cósmicos não pertencem tecnicamente ao espectro EM.
O extremo oposto do espectro visível vai além do vermelho ao infravermelho. Infra é latim para "abaixo", então infravermelho significa literalmente "abaixo do vermelho". A luz infravermelha é usada para câmeras de visão noturna e imagens térmicas. Nesse comprimento de onda, objetos quentes parecem mais brilhantes que objetos frios. O infravermelho também é usado para redes de curto alcance de periféricos de computadores com a especificação Infrared Data Association (IrDA). Como os comprimentos de onda continuam a crescer por mais tempo, alcançamos microondas, seguidas por ondas de rádio e, finalmente, o espectro de transmissão.
Embora a luz seja frequentemente descrita como uma onda, ela tem uma natureza dupla, de acordo com a física quântica. A física descreve a luz como fótons, ou partículas de energia sem massa que às vezes podem se comportar como uma onda. Seja onda, partícula ou "corda" vibratória, como sugere a teoria das supercordas, no vácuo toda a radiação EM se move a uma velocidade constante de 186.282 milhas por segundo, ou 299.792.458 metros por segundo. Um ano-luz é, portanto, a distância que a luz pode percorrer em um ano. A estrela mais próxima, Alpha Centauri, fica a quatro anos-luz de distância.