Instal·lacions avançades Producció eficientEl terme "llum" es pot utilitzar per referir-se a la llum visible, que és la radiació electromagnètica d'una longitud d'ona que pot percebre els ulls humans, o més generalment a la radiació electromagnètica de qualsevol longitud d'ona. Hi ha moltes propietats diferents de la llum que comparteixen totes les radiacions electromagnètiques, incloent la seva velocitat en el buit, la capacitat de reflectir-se i el comportament d'ona en la majoria de situacions. Es poden exposar diferents propietats de la llum per diferents ones de llum. Aquestes propietats variables inclouen longitud d'ona, freqüència, intensitat i polarització. Les propietats mecàniques quàntiques de la llum són d'especial interès en la física i la química i es basen en el fet que la llum es comporta tant com una ona com una partícula.
Es pot utilitzar una varietat de propietats diferents de la llum per descriure i classificar una ona donada de radiació electromagnètica. La longitud d'ona de la llum descriu la distància entre dos cims de l'ona o la distància entre les seccions repetides a l'ona. La freqüència descriu el nombre de repeticions que es produeixen durant un període de temps determinat. Altres propietats de llum, com la intensitat i la polarització, també es poden utilitzar per classificar ones de llum específiques.
La llum viatja a un buit a 186,282 milles per segon (uns 299,792.458 metres per segon). Aquesta velocitat es coneix com la "velocitat de la llum" i és extremadament important en física per diversos motius, inclòs el seu lloc en la teoria de la relativitat especial d'Einstein. La teoria afirma que "la velocitat de la llum en el buit és la mateixa per a tots els observadors independentment del seu moviment o del moviment de la font de llum". D'aquesta manera, la llum emesa des d'una font de llum que es mou a gairebé la velocitat de la llum viatja a la mateixa velocitat que l'emesa des d'una font de llum immòbil. La relativitat especial porta a fenòmens com la dilatació del temps, la contracció de la longitud i la idea que la velocitat màxima és necessàriament finita.
Les propietats mecàniques quàntiques de la llum es relacionen principalment amb la dualitat d'ona-partícula: el fet que la llum es comporta, en diverses ocasions, com una ona i com una partícula. Els experiments han demostrat propietats de llum similar a les ones, com ara la interferència, la polarització i la difracció. Un experiment que demostra l'efecte "fotoelèctric", però, va demostrar que la llum també exhibeix propietats similars a partícules que alguna cosa completament similar a l'ona pot no demostrar. La "partícula" bàsica de la llum es coneix com el "fotó", que es defineix com una sola quantia de llum, o la "quantitat" física més petita de llum que pot existir en una sola unitat.