1. Teorie della luce: Newton, Huygens, Planck, Einstein

Per molti millenni la luce fu considerata l'opposto del buio.
Oggi i fisici intendono la luce come forma di energia. Essa si propaga a forma di onde, come la superficie dell'acqua di un lago quando vi si lancia un sasso. In uno spazio vuoto oppure pieno di materia trasparente i raggi o onde della luce si propagano in tutte le direzioni, tracciando una linea retta, che si propaga alla velocità di circa 300.000 chilometri al secondo. I raggi di luce non possono cambiare direzione, sono rettilinei.

All'epoca degli antichi Greci si pensava che luce fosse composta di raggi, i quali, partendo dall'occhio, colpissero l'oggetto tornando poi indietro. Oggi sappiamo che non è cosi. Sono i corpi stessi ad inviare i raggi di luce che giungono ai nostri occhi.

Ciò può avvenire in due modi:

1. Possiamo ricevere la luce direttamente da un corpo che è fonte di luce e quindi produce luce, come il sole (corpi luminosi).
2. Possiamo ricevere la luce indirettamente, riflessa da un corpo, come questa pagina che riflette la luce, permettendoci di leggerla (corpi illuminati).

Nell'anno 1666, lo scienziato inglese Isaac Newton dimostrò che la luce bianca è composta di vari colori.
Quando la luce colpisce un prisma, si disperde nei colori dell'arcobaleno (vedi paragrafo 3).
Newton era convinto che la luce fosse composta di piccoli corpuscoli e che per i diversi tipi di luce esistessero tipi differenti di particelle.
Nello stesso secolo lo scienziato olandese Christian Huygens confutò questa teoria. I risultati dei suoi studi dimostrano che la luce si propaga uniformemente in ogni direzione, come le onde che si creano quando si getta un sasso nell'acqua. Ci vollero comunque altri secoli perché la ricerca potesse chiarire questa contraddizione.

Nel 1900 il ricercatore tedesco Max Planck sostenne la teoria della luce composta di minuscoli e immutabili pacchetti di energia, da lui chiamati quanti, che vengono accolti o ceduti.

Nel 1905 fu Albert Einstein a riconoscere che non solo l'assorbimento e la cessione di energia si svolgono attraverso i quanti, ma che la radiazione luminosa stessa è un flusso di quanti di luce, che egli chiamo fotoni.

La luce ha una duplice natura: si comporta come un'onda, ma anche come una particella.

1. Quando la luce si propaga da un posto ad un altro, dal sole alla terra oppure dalla lampadina ai nostri occhi, essa si comporta e si propaga come un'onda.
2. Quando la luce del sole oppure della lampadina viene assorbita da un oggetto, come potrebbe essere una pianta che si serve della luce per produrre elementi nutritivi dall'acqua e dall'anidride carbonica, oppure la nostra pelle e il nostro corpo che l'assorbono per trasformarla in beneficio terapeutico, allora essa si comporta da particella o fotone.

2. Luce: quanti, fotoni e colore

Le molecole della maggior parte dei colori organici sono formate da anelli chimici collegati con elementi di importanza vitale, come l'ossigeno, l'azoto, il fosforo, lo zolfo.
A volte questi anelli sono legati in maniera stretta, come nel caso del rosso carminio, altre volte, come nel caso del carotene, gli anelli sono tenuti a grande distanza dal carburo d'idrogeno.

Come si formano dunque i colori delle molecole ? Le molecole dei colori possiedono alcuni elettroni che si muovono liberamente, che non sono più legati al singolo nucleo dell'atomo, ma circolano, in senso figurato, intorno a tutta la molecola.
Ora, se i raggi luminosi (fotoni) colpiscono una molecola, possono influire facilmente su tutti gli elettroni liberi. Se i fotoni hanno una determinata energia, possono spingere gli elettroni su una determinata orbita, cioè su un altro livello di energia.
Possiamo dire, quindi, che la molecola di colore assorbe energia.