ทำไมความเร็วแสงต่างกันในตัวกลางต่างกัน?

ถามโดย: Marcio Fagulha | ปรับปรุงล่าสุด: 3 มกราคม 2020
หมวดหมู่: วิทยาศาสตร์ ฟิสิกส์
4/5 (1,837 เข้าชม . 40 โหวต)
ความเร็วของแสง แตกต่างกันไปใน ตัวกลางที่ แตกต่างกัน เนื่องจาก ตัวกลาง ต่างกัน มีปริมาณพลังงาน ต่างกัน ในสุญญากาศ ความยาวคลื่นของ แสงทั้งหมด เดินทางด้วย ความเร็ว เท่ากัน c แต่ในแก้วหรือสื่อการหักเหของแสงอื่นๆ จะไม่เป็นเช่นนั้น: ความยาวคลื่นที่ ต่างกัน สามารถและมักจะเดินทาง ด้วยความเร็วที่ต่างกัน บ้าง

คนยังถามอีกว่าความเร็วแสงในตัวกลางต่างกันเท่าไร?

แสง เดินทางด้วยความเร็วประมาณ 300,000 กิโลเมตรต่อวินาทีในสุญญากาศซึ่งมีดัชนีการหักเหของแสงอยู่ที่ 1.0 แต่ลดความเร็วลงเหลือ 225,000 กิโลเมตรต่อวินาทีในน้ำ (ดัชนีการหักเหของแสง = 1.3 ดูรูปที่ 1) และ 200,000 กิโลเมตรต่อวินาทีในแก้ว (การหักเหของแสง ดัชนี 1.5)

นอกจากนี้ ความเร็วของแสงในสื่อทั้งหมดเท่ากันหรือไม่? ไม่ ความเร็ว ของ แสง จะไม่ เท่ากันในทุกสื่อ ตัวกลางที่ มีความหนาแน่นมาก แสงก็ จะเดินทางช้าลง มันเดินทาง ด้วยความเร็ว สูงสุดในอากาศหรือสุญญากาศ

แล้วความเร็วแสงต่างกันไหม?

เป็นสมมติฐานพื้นฐานของทฤษฎีสัมพัทธภาพว่า ความเร็วแสง คงที่ สิ่งนี้สามารถแบ่งออกเป็นสองส่วน: ความเร็วของแสง ไม่ขึ้นกับการเคลื่อนที่ของผู้สังเกต ความเร็วแสง ไม่ แปรผันตาม เวลาหรือสถานที่

ความเร็วแสงส่งผลต่ออะไร?

เท่าที่ฉันทราบ มีสองสิ่งที่ส่งผลต่อ ความเร็วของแสง นั่นคือแรงโน้มถ่วงและตัวกลาง แรงโน้มถ่วงสามารถทำให้ แสง ช้าลงได้มาก จนถึงจุดที่มันไม่เคลื่อนที่ด้วยซ้ำ นั่นคือหลุมดำ อย่างไรก็ตาม โดยส่วนใหญ่ เอฟเฟกต์นี้เกือบจะเล็กเกินกว่าจะวัดได้

พบคำตอบสำหรับคำถามที่เกี่ยวข้อง 29 ข้อ

ความเร็วแสงเร็วแค่ไหน?

ความเร็วของแสง ในสุญญากาศคือ 186,282 ไมล์ต่อวินาที (299,792 กิโลเมตรต่อวินาที) และในทางทฤษฎีแล้ว ไม่มีอะไรสามารถเดินทาง ได้เร็ว กว่า แสง ในไมล์ต่อชั่วโมง ความเร็วแสง ก็มาก ประมาณ 670,616,629 ไมล์ต่อชั่วโมง หากคุณสามารถเดินทางด้วย ความเร็วแสง คุณสามารถเดินทางรอบโลกได้ 7.5 ครั้งในหนึ่งวินาที

แสงเป็นคลื่นชนิดใด

คลื่นแสงเป็นเพียงหนึ่งในประเภทของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าอื่น ๆ ได้แก่ ไมโครเวฟในเตาอบของคลื่นวิทยุและรังสีเอกซ์ คลื่นแสง ถือเป็นสนามไฟฟ้าที่แตกต่างกัน (E) ควบคู่ไปกับสนามแม่เหล็กที่แตกต่างกัน (B) ที่ทำมุมฉากซึ่งกันและกันและกับทิศทางการเดินทาง

ความเร็วของแสงเปลี่ยนแปลงด้วยตัวกลางหรือไม่?

ความเร็วของแสง ไม่ เปลี่ยนแปลง ต้องเดินทางใน ตัวกลาง มากกว่าในสุญญากาศ เมื่อ แสง ผ่าน ตัวกลาง อิเล็กตรอนใน ตัวกลาง จะดูดซับพลังงานจาก แสง ตื่นเต้นแล้วปล่อยกลับ

จะเกิดอะไรขึ้นถ้าความเร็วแสงเท่ากันในตัวกลางทั้งหมด?

ใช่. แสง จะช้าลงในตัวกลางโปร่งใส เช่น อากาศ น้ำ และแก้ว อัตราส่วนที่ทำให้ช้าลงเรียกว่าดัชนีการหักเหของแสงของ ตัวกลาง และมักมีค่ามากกว่าหนึ่ง เมื่อ ผู้คนพูดถึง " ความเร็วของแสง " ในบริบททั่วไป พวกเขามักจะหมายถึง ความเร็วของแสง ในสุญญากาศ

ความเร็วของความมืดคืออะไร?

ในการศึกษาปี 2013 นักวิทยาศาสตร์ระบุว่าสสาร มืด ควรมี ความเร็ว 54 เมตรต่อวินาทีหรือ 177 ฟุต ซึ่งช้าเมื่อเทียบกับ ความเร็ว ของแสง [แหล่งที่มา: Armendariz-Picon และ Neelakanta]

เราพบความเร็วแสงได้อย่างไร

แบรดลีย์วัดมุมนี้เพื่อหาแสงดาว และเมื่อทราบ ความเร็ว ของโลกรอบดวงอาทิตย์ เขาพบว่ามีค่าเท่ากับ ความเร็วของแสงที่ 301,000 กม./วินาที เขาใช้ลำแสงสะท้อนจากกระจก 8 กิโลเมตรห่างออกไป ลำแสงพุ่งไปที่ฟันของวงล้อหมุนเร็ว

แสงเดินทางเร็วกว่าในสุญญากาศหรือไม่?

"ไม่มีอะไรสามารถ เดินทางได้เร็ว กว่าความเร็ว แสง ใน สุญญากาศ " " แสง ใน สุญญากาศ เดินทาง ด้วยความเร็วเท่ากันเสมอ" สามคำเพิ่มเติมใน สุญญากาศ นั้นสำคัญมาก แสงที่เดินทาง ผ่านสิ่งอื่นใดนอกจาก สุญญากาศที่ สมบูรณ์แบบจะกระจายอนุภาคที่มีอยู่ออกไปตามที่แสดงด้านล่าง

ส่งผลต่อเวลาอย่างไร?

(ดูเพิ่มเติมที่: "แรงโน้มถ่วงของไอน์สไตน์ยืนยันในระดับจักรวาล") โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษของไอน์สไตน์ทำนายว่า เวลา จะไม่ไหลในอัตราคงที่ และอาจได้รับผลกระทบจากความเร่ง สมการของทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปยังทำนายว่าแรงโน้มถ่วงจะช้าลงหรือขยาย เวลา ในทำนองเดียวกัน

ทำไมเวลาหยุดด้วยความเร็วแสง?

เช่นเดียวกับ เวลาที่ ช้าลงเมื่อวัตถุเคลื่อนที่ด้วย ความเร็วสูง วัตถุเดียวกันก็จะสั้นลงในทิศทางของการเคลื่อนที่ด้วย ด้วย ความเร็วแสง เวลาจะหยุดลง และวัตถุจะหดตัวลงจนเหลือความยาวเป็นศูนย์

เราเพิ่มความเร็วแสงได้ไหม?

ใช่ ความเร็วของ แสงอาจ เกิน c ได้ แต่นี่เป็นสถานการณ์ทางเทคนิคที่ค่อนข้างซับซ้อนและไม่ได้แสดงถึงการละเมิดทฤษฎีสัมพัทธภาพ อย่างที่คุณพูด การเปลี่ยนแปลงของ ความเร็วของแสง ในวัสดุบางชนิดเกิดจากการมีปฏิสัมพันธ์ของ แสง กับอิเล็กตรอนในวัสดุนั้น

อะไรคือสิ่งที่เร็วที่สุดในจักรวาล?

ภายใน จักรวาล แสงคือ สิ่งที่เร็วที่สุด แสงเท่าไม่มีมวล สิ่งที่ ไม่มีมวลสามารถเข้าถึงความเร็วแสงได้ เงาเป็น สิ่ง ต่อไป ซึ่งสามารถเดินทางได้เร็วกว่าแสง

เวลาเป็นค่าคงที่หรือไม่?

พูดง่าย ๆ ; อัตราที่ เวลา ผ่านไปอาจแตกต่างกันไปไม่ว่าคุณจะอยู่ที่ใด แต่กระแส เวลา ทั่วไปจะ คง ที่โดยที่เวลาจะไปข้างหน้าเสมอไม่ถอยหลัง ใช่ ตามแนวคิด เวลา เป็น ค่าคงที่ แต่อัตราที่ เวลา ผ่านไปนั้นสัมพันธ์กันและส่วนใหญ่ได้รับอิทธิพลจากแรงโน้มถ่วงและความเร็ว

จักรวาลขยายตัวเร็วแค่ไหน?

ในปี 2544 ดร.เวนดี้ ฟรีดแมน กำหนดพื้นที่ที่จะ ขยาย ด้วยความเร็ว 72 กิโลเมตรต่อวินาทีต่อเมกะพาร์เซก หรือประมาณ 3.3 ล้านปีแสง ซึ่งหมายความว่าทุกๆ 3.3 ล้านปีแสงที่อยู่ห่างจากโลก ไม่ว่าคุณจะอยู่ที่ไหนก็ตาม กำลังเคลื่อนตัวออกไป จากโลก เร็วกว่า 72 กิโลเมตรต่อวินาที

ความเร็วแสงเปลี่ยนแปลงตามอุณหภูมิหรือไม่?

ในสุญญากาศความเร็วของแสงไม่ได้ขึ้นอยู่กับอะไรและไม่เปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างไรก็ตามเมื่อผ่านแสงผ่านสื่อออปติคอลเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้นขยายตัวปานกลางออปติคอล เมื่อตัวกลางขยาย ดัชนีการหักเหของแสงของตัวกลางจะลดลง และทำให้ ความเร็วของแสง ในตัวกลางเพิ่มขึ้น

แสงมีความเร็วกี่มัค?

ในอากาศ ความเร็วแสง ลดลงเหลือ 298,910,000 เมตรต่อวินาที และเสียงสามารถแพร่กระจายได้จริงที่ 343 เมตรต่อวินาที ดังนั้นเราจึงได้ 871,457 มัค

ทำไมความเร็วแสงถึง c?

"สำหรับ c นั่นคือ ความเร็วของแสง ในสุญญากาศ และถ้าคุณถามว่าทำไม c คำตอบก็คือมันเป็นตัวอักษรเริ่มต้นของ celeritas คำภาษาละตินหมายถึง ความเร็ว "