Sisu
Küsimus, kuidas valgus läbi kosmose rändab, on üks füüsika mitmeaastaseid saladusi. Kaasaegsetes seletustes on see lainefenomen, mis ei vaja levitamiseks keskkonda. Kvantteooria kohaselt käitub see teatud tingimustel ka osakeste kogumina. Enamikul makroskoopilistel eesmärkidel saab selle käitumist siiski kirjeldada, käsitledes seda lainana ja rakendades selle liikumise kirjeldamiseks lainemehaanika põhimõtteid.
Elektromagnetiline vibratsioon
Šoti füüsik James Clerk Maxwell leidis 1800. aastate keskel, et valgus on lainetes liikuv elektromagnetilise energia vorm. Küsimust, kuidas tal õnnestub seda teha keskmise puudumisel, selgitatakse elektromagnetiliste vibratsioonide olemusega. Kui laetud osake vibreerib, tekitab see elektrilise vibratsiooni, mis kutsub automaatselt esile magnetilise - füüsikud näevad neid risti asetsevatel tasapindadel esinevaid vibratsioone sageli. Paaris võnked levivad allikast väljapoole; nende juhtimiseks pole vaja mingit keskkonda, välja arvatud universumit läbistav elektromagnetiline väli.
Valguskiir
Kui elektromagnetiline allikas tekitab valgust, liigub valgus väljapoole vastavalt kontsentrilistele sfääridele, mis paiknevad vastavalt allika vibratsioonile. Valgus võtab alati lühima tee allika ja sihtkoha vahel. Lähtest sihtkohta, mis on lainefrontidega risti, tõmmatud joont nimetatakse kiiriks. Allikast kaugel lagunevad sfäärilised lainefrondid mitmeks paralleelseks jooneks, mis liiguvad kiirguse suunas. Nende vahekaugus määratleb valguse lainepikkuse ja sagedust määratleb selliste ridade arv, mis teatud ajaühikus teatud punkti läbivad.
Valguse kiirus
Valgusallika vibreerimise sagedus määrab tekkiva kiirguse sageduse ja lainepikkuse. See mõjutab otseselt füüsik Max Plancki poolt 1900. aastate alguses loodud seose järgi lainepaketi - või ühikuna liikuvate lainete lõhkemise - energiat. Kui valgus on nähtav, määrab värvuse vibratsiooni sagedus. Vibratsioonisagedus ei mõjuta aga valguse kiirust. Vaakumis on see alati 299,792 kilomeetrit sekundis (186, 282 miili sekundis), väärtus, mida tähistatakse tähega "c". Einsteini relatiivsusteooria kohaselt ei rända miski universumis sellest kiiremini.
Murdumine ja vikerkaared
Valgus liigub keskkonnas aeglasemalt kui vaakumis ja kiirus on võrdeline keskmise tihedusega. See kiiruse variatsioon põhjustab valguse painutamist kahe kanduri liideses - nähtust, mida nimetatakse murdumiseks. Nurk, milles see paindub, sõltub kahe keskkonna tihedusest ja langeva valguse lainepikkusest. Kui valguse langemine läbipaistval kandjal koosneb erineva lainepikkusega lainefrontidest, paindub iga laine esiosa erineva nurga all ja tulemuseks on vikerkaar.