Valon nopeuden kaavan derivaatio. Arvot ja käsite

Kouluajoista lähtien tiedämme, että Einsteinin lakien mukaan valon nopeus on ylikapasiteetti maailmankaikkeudessa. Auringon ja maan välinen etäisyys on 8 minuuttia, mikä on noin 150 000 000 km. Neptunus ei saavuta 6 tuntia, mutta avaruuskunnat kestää vuosikymmeniä tällaisten välimatkojen voittamiseksi. Mutta kaikki eivät tiedä, että nopeuden arvo voi vaihdella merkittävästi ympäristöstä, jossa valo kulkee.

Valon nopeuden kaava

Kun tiedetään valon nopeus tyhjössä (≈ 3 * 10 ⁸ m / s), voimme määrittää sen muilla väliaineilla niiden taitekertoimen n perusteella. Valon nopeuden hyvin kaava muistuttaa mekaniikan laittaa fysiikasta tai pikemminkin etäisyyden määrittelyä kohteen ajan ja nopeuden avulla.

Otetaan esimerkiksi lasia, jonka taitekerroin on 1,5. Valonopeuskaavan v = c \ n avulla havaitaan, että nopeus tietyllä väliaineella on noin 200 000 km / s. Jos otat nestettä, kuten vettä, fotonien (kevyiden hiukkasten) etenemisnopeus on 226 000 km / s taitekerroin 1,33.

Formula valon nopeudesta ilmassa

Ilma on myös ympäristö. Näin ollen sillä on niin kutsuttu optinen tiheys. Jos fotonit eivät täytä niiden tiellä olevia esteitä tyhjiössä, silloin ne käyttävät keskipitkällä väliaineella atomihiukkasten viritystä. Mitä tiheämpi on ympäristö, sitä enemmän aikaa tarvitaan tämän jännityksen kannalta. Taitekerroin (n) ilmassa on 1 000292. Ja tämä ei poikkea jyrkästi raja-arvosta 299,792,458 m / s.

Amerikkalaiset tiedemiehet onnistuivat hidastamaan valon nopeutta lähes nollaan. Yli 1/299 792 458 sekuntia Valonopeus ei voi ylittää. Asia on, että valo on sama sähkömagneettinen aalto kuin röntgensäteitä, radioaaltoja tai lämpöä. Ero on vain ero aallonpituuden ja taajuuden välillä.

Mielenkiintoinen tosiasia on fotonin massavuodon puute, ja tämä osoittaa, ettei tiettynä hiukkaselle ole aikaa. Yksinkertaisesti sanottuna, että fotoni, joka syntyi useita miljoonia tai jopa miljardeja vuosia sitten, ei läpäissyt toista.