Derivarea formulei vitezei luminii. Valori și concept

Din timpurile școlare, știm că viteza luminii, conform legilor lui Einstein, este un maxim insuperabil în univers. Distanța de la Soare la Pământ este de 8 minute, ceea ce reprezintă aproximativ 150 000 000 km. Neptun nu ajunge până la 6 ore, dar vehiculele spațiale iau decenii pentru a depăși astfel de distanțe. Dar nu toată lumea știe că valoarea vitezei poate varia semnificativ în funcție de mediul în care lumina trece.

Formula de viteză a luminii

Cunoașterea vitezei luminii în vid (c asymp-3 * 10⁸ m s), îl puteți defini în alte medii bazate pe indicele lor de refracție n. Formula însăși a vitezei luminii seamănă cu legile mecanicii din fizică sau mai degrabă cu definirea distanței folosind timpul și viteza obiectului.

De exemplu, luăm un pahar cu un indice de refracție de 1,5. Folosind formula de viteză a luminii v = c n, constatăm că viteza într-un mediu dat este de aproximativ 200.000 km / s. Dacă luați un lichid, cum ar fi apa, viteza de propagare a fotoni (particule de lumină), este de 226 000 km s cu un indice de refracție de 1,33.

Formula pentru viteza luminii în aer

Aerul este, de asemenea, un mediu. În consecință, are o așa-numită densitate optică. Dacă fotonii nu întâlnesc obstacole în calea lor într-un vid, atunci în mediu ei petrec un timp pe excitarea particulelor atomice. Cu cat mediul este mai dens, cu atat mai mult timp este nevoie de acest entuziasm. Indicele de refracție (n) din aer este de 1.000.292. Și acest lucru nu se îndepărtează în mod drastic de limita de 299.792.458 m / s.

Oamenii de știință americani au reușit să reducă viteza luminii la aproape zero. Mai mult de 1/299 792 458 secunde viteza de lumină nu poate depăși. Lucrul este că lumina este același val electromagnetic ca și razele X, undele radio sau căldura. Diferența este numai în diferența dintre lungimea de undă și frecvența.

Un fapt interesant este lipsa de masă a unui foton, ceea ce indică absența timpului pentru o anumită particulă. Pentru a spune pur și simplu, pentru un foton care sa născut mai multe milioane sau chiar miliarde de ani în urmă, nu a trecut oa doua.