Odvodenie vzorca pre rýchlosť svetla. Významy a koncept

Obsah:

Odvodenie vzorca pre rýchlosť svetla. Významy a koncept
Odvodenie vzorca pre rýchlosť svetla. Významy a koncept
Anonim

Už od školských čias vieme, že rýchlosť svetla je podľa Einsteinových zákonov neprekonateľné maximum vo vesmíre. Svetlo prejde zo Slnka na Zem za 8 minút, čo je približne 150 000 000 km. Cesta k Neptúnu trvá len 6 hodín, no trvá desaťročia, kým vesmírne lode prekonajú takéto vzdialenosti. Nie každý však vie, že hodnota rýchlosti sa môže výrazne líšiť v závislosti od média, ktorým svetlo prechádza.

Vzorec pre rýchlosť svetla

Keďže poznáme rýchlosť svetla vo vákuu (c ≈ 3108 m/s), môžeme ju určiť v iných médiách na základe ich indexu lomu n. Samotný vzorec pre rýchlosť svetla pripomína zákony mechaniky z fyziky, alebo skôr definíciu vzdialenosti pomocou času a rýchlosti objektu.

vzorec pre rýchlosť svetla
vzorec pre rýchlosť svetla

Napríklad zoberieme sklo, ktorého index lomu je 1,5. Podľa vzorca pre rýchlosť svetla v=c / n dostaneme, že rýchlosť v tomto médiu je približne 200 000 km/s. Ak vezmeme kvapalinu, ako je voda, tak rýchlosť šírenia fotónov (častíc svetla) v nej je 226 000 km/s s indexom lomu 1,33.

Vzorec pre rýchlosť svetla vo vzduchu

Vzduch je tiež médium. Preto má takzvanú optickú hustotu. Ak sa vo vákuu fotóny nestretnú s prekážkami na svojej ceste, potom v médiu strávia určitý čas excitáciou atómových častíc. Čím je prostredie hustejšie, tým viac času zaberie práve toto vzrušenie. Index lomu (n) vo vzduchu je 1,000292. A to nie je ďaleko od hranice 299 792 458 m/s.

Vzorec rýchlosti svetla vo vzduchu
Vzorec rýchlosti svetla vo vzduchu

Americkým vedcom sa podarilo spomaliť rýchlosť svetla takmer na nulu. Viac ako 1/299 792 458 sek. rýchlosť svetla nemôže prekonať. Ide o to, že svetlo je rovnaká elektromagnetická vlna ako röntgenové lúče, rádiové vlny alebo teplo. Jediný rozdiel je rozdiel medzi vlnovou dĺžkou a frekvenciou.

Zaujímavým faktom je neprítomnosť hmoty vo fotóne, čo naznačuje absenciu času pre túto časticu. Jednoducho povedané, pre fotón, ktorý sa zrodil pred niekoľkými miliónmi alebo dokonca miliardami rokov, neuplynula ani sekunda času.

Odporúča: