Herledning av formeln för ljusets hastighet. Betydelser och koncept

Innehållsförteckning:

Herledning av formeln för ljusets hastighet. Betydelser och koncept
Herledning av formeln för ljusets hastighet. Betydelser och koncept
Anonim

Ända sedan skoltid vet vi att ljusets hastighet, enligt Einsteins lagar, är ett oöverstigligt maximum i universum. Ljus färdas från solen till jorden på 8 minuter, vilket är ungefär 150 000 000 km. Det tar bara 6 timmar att nå Neptunus, men det tar årtionden för rymdfarkoster att övervinna sådana avstånd. Men det är inte alla som vet att värdet på hastigheten kan variera avsevärt beroende på vilket medium ljuset passerar i.

Formel för ljusets hastighet

När vi känner till ljusets hastighet i vakuum (c ≈ 3108 m/s), kan vi bestämma den i andra medier baserat på deras brytningsindex n. Själva formeln för ljusets hastighet liknar mekanikens lagar från fysiken, eller snarare definitionen av avstånd med hjälp av tid och ett objekts hastighet.

formel för ljusets hastighet
formel för ljusets hastighet

Vi tar till exempel glas, vars brytningsindex är 1,5. Enligt formeln för ljusets hastighet, v=c / n, får vi att hastigheten i detta medium är ungefär 200 000 km/s. Om vi tar en vätska, såsom vatten, är utbredningshastigheten för fotoner (ljuspartiklar) i den 226 000 km/s med ett brytningsindex på 1,33.

Formel för ljusets hastighet i luften

Air är också ett medium. Därför har den den så kallade optiska densiteten. Om fotoner i ett vakuum inte stöter på hinder på vägen, spenderar de lite tid i ett medium på excitation av atompartiklar. Ju tätare miljön är, desto mer tid tar det för just denna spänning. Brytningsindex (n) i luft är 1,000292. Och det är inte långt från gränsen på 299 792 458 m/s.

Ljushastighet i luftformel
Ljushastighet i luftformel

Amerikanska forskare har lyckats sakta ner ljusets hastighet till nästan noll. Större än 1/299 792 458 sek. ljushastighet kan inte övervinna. Saken är den att ljus är samma elektromagnetiska våg som röntgenstrålar, radiovågor eller värme. Den enda skillnaden är skillnaden mellan våglängd och frekvens.

Ett intressant faktum är frånvaron av massa i en foton, och detta indikerar frånvaron av tid för denna partikel. Enkelt uttryckt, för en foton som föddes för flera miljoner, eller till och med miljarder år sedan, har det inte gått en sekund av tiden.

Rekommenderad: