Bản chất ánh sáng của đá quý

Ánh sáng là một loại sóng điện từ, trong đó ánh sáng nhìn thấy chỉ chiếm một phần nhỏ của phổ điện từ. Các sóng điện từ tạo nên một dãy liên tục từ sóng vô tuyến, có bước sóng cỡ hàng nghìn mét, đến các tia vũ trụ với bước sóng khoảng 10^-12m.

Vùng ánh sáng có bước sóng nằm trong khoảng 380-780 nm là vùng ánh sáng nhìn thấy (mắt người có thể thấy được). Ánh sáng ứng với mỗi bước sóng trong dải phổ này gọi là ánh sáng đơn sắc (một màu) như ánh sáng màu tím, lam, lục, vàng, da cam, đỏ… Tập hợp tất cả các ánh sáng đơn sắc trong vùng nhìn thấy tạo nên ánh sáng trắng (ánh sáng khả kiến).

Phổ điện từ và vùng ánh sáng nhìn thấy

Bước sóng của các tia đơn sắc trong phổ ánh sáng mà mắt người có thể nhìn thấy.

Sóng ánh sáng chuyển động theo các đường thẳng và dao động theo mọi phương trong không gian vuông góc với phương truyền ánh sáng.

Sóng ánh sáng được xác định bằng bước sóng (ký hiệu λ), là khoảng cách giữa hai đỉnh kế cận, và biên độ (ký hiệu A), là khoảng cách từ phương truyền đến đỉnh sóng. Bước sóng xác định màu sắc và biên độ của ánh sáng. Ánh sáng có bước sóng càng dài thì biên độ càng nhỏ. Ánh sáng của một bước sóng đơn lẻ gọi là ánh sáng đơn sắc.

Bước sóng được tính bằng các đơn vị angxtrom (Å), nanomet (nm) hoặc micromet (μm):

1Å = 10^-10m = 10^-7nm

1 nm = 10^-9m = 10^-6nm

1 μm = 10^-6m = 10^-3nm

Như vậy: 1nm = 10 Å

Tương quan giữa bước sóng và biên độ sóng ánh sáng

Ánh sáng còn được đặc trưng bởi cường độ và tần số. Cường độ ánh sáng tỷ lệ với bình phương biên độ ánh sáng. Tần số ánh sáng, ký hiệu ν, là số lần ánh sáng đi qua một điểm cố định trong một giây.

Tốc độ ánh sáng c được tính theo công thức:

c = ν x λ

Tốc độ ánh sáng trong chân không xấp xỉ 300.000 km/s.

Ánh sáng vừa có tính chất sóng vừa có tính chất hạt. Mặc dù bình thường chúng ta cảm nhận ánh sáng có vẻ như liên tục, nhưng trên thực tế nó là các bức xạ dạng xung ngắt quãng (với tần số rất cao) và có năng lượng tương ứng nhất định.