Prędkość światła w różnych ośrodkach znacznie się różni. Trudność polega na tym, że ludzkie oko nie widzi go w całym zakresie widmowym. Natura pochodzenia promieni świetlnych interesuje naukowców od czasów starożytnych. Pierwsze próby obliczenia prędkości światła podjęto już w 300 r. p.n.e. Naukowcy ustalili wówczas, że fala rozchodzi się po linii prostej.
Szybka odpowiedź
Udało im się opisać właściwości światła i trajektorię jego ruchu za pomocą wzorów matematycznych. stało się znane 2 tysiące lat po pierwszych badaniach.
Co to jest strumień świetlny?
Wiązka światła to fala elektromagnetyczna połączona z fotonami. Fotony to najprostsze pierwiastki, zwane także kwantami promieniowania elektromagnetycznego. Strumień świetlny we wszystkich widmach jest niewidoczny. Nie porusza się w przestrzeni w tradycyjnym znaczeniu tego słowa. Aby opisać stan fali elektromagnetycznej z cząstkami kwantowymi, wprowadzono pojęcie współczynnika załamania światła ośrodka optycznego.
Strumień świetlny przenoszony jest w przestrzeni w postaci wiązki o małym przekroju. Sposób poruszania się w przestrzeni wyprowadzono metodami geometrycznymi. Jest to wiązka prostoliniowa, która zaczyna załamywać się na granicy z różnymi ośrodkami, tworząc krzywoliniową trajektorię. Naukowcy udowodnili, że maksymalna prędkość powstaje w próżni, w innych środowiskach prędkość ruchu może się znacznie różnić. Naukowcy opracowali system, w którym wiązka światła i uzyskana wartość są głównymi parametrami służącymi do wyprowadzania i liczenia niektórych jednostek SI.
Kilka faktów historycznych
Około 900 lat temu Awicenna zasugerował, że niezależnie od wartości nominalnej prędkość światła ma wartość skończoną. Galileo Galilei próbował eksperymentalnie obliczyć prędkość strumienia światła. Za pomocą dwóch latarek eksperymentatorzy próbowali zmierzyć czas, w którym wiązka światła z jednego obiektu będzie widoczna dla drugiego. Ale ten eksperyment okazał się nieudany. Prędkość była tak duża, że nie udało się wykryć czasu opóźnienia.
Galileo Galilei zwrócił uwagę na fakt, że Jowisz miał przerwę między zaćmieniami swoich czterech satelitów wynoszącą 1320 sekund. Na podstawie tych odkryć w 1676 roku duński astronom Ole Roemer obliczył prędkość propagacji wiązki światła na wartość 222 000 km/s. W tamtym czasie pomiar ten był najdokładniejszy, ale nie można go było zweryfikować ziemskimi standardami.
Po 200 latach Louisi Fizeau był w stanie empirycznie obliczyć prędkość wiązki światła. Stworzył specjalną instalację z lustrem i mechanizmem zębatym, który obracał się z dużą prędkością. Strumień światła odbijał się od lustra i powracał po przebyciu 8 km. Wraz ze wzrostem prędkości koła nastąpił moment, gdy mechanizm przekładni zablokował belkę. W ten sposób prędkość wiązki została ustalona na 312 000 kilometrów na sekundę.
Foucault ulepszył ten sprzęt, obniżając parametry, zastępując mechanizm zębatkowy płaskim lustrem. Jego dokładność pomiaru okazała się najbliższa współczesnemu standardowi i wyniosła 288 tysięcy metrów na sekundę. Foucault podejmował próby obliczenia prędkości światła w obcym ośrodku, opierając się na wodzie. Fizykowi udało się dojść do wniosku, że wartość ta nie jest stała i zależy od cech załamania światła w danym ośrodku.
Próżnia to przestrzeń wolna od materii. Prędkość światła w próżni w układzie C oznaczona jest łacińską literą C. Jest ona nieosiągalna. Żaden obiekt nie może być rozproszony do takiej wartości. Fizycy jedynie spekulują, co może się stać z obiektami, jeśli przyspieszą do tego stopnia. Prędkość propagacji wiązki światła ma stałą charakterystykę i wynosi:
- trwałe i ostateczne;
- nieosiągalne i niezmienne.
Znajomość tej stałej pozwala obliczyć maksymalną prędkość, z jaką obiekty mogą poruszać się w przestrzeni. Wielkość propagacji promienia światła jest uznawana za stałą podstawową. Służy do charakteryzowania czasoprzestrzeni. Jest to maksymalna dopuszczalna wartość dla poruszających się cząstek. Jaka jest prędkość światła w próżni? Nowoczesną wartość uzyskano poprzez pomiary laboratoryjne i obliczenia matematyczne. Ona wynosi 299,792,458 metrów na sekundę z dokładnością ± 1,2 m/s. W wielu dyscyplinach, w tym szkolnych, przy rozwiązywaniu problemów stosuje się obliczenia przybliżone. Przyjmuje się wskaźnik równy 3108 m / s.
Fale świetlne o widmie widzialnym dla człowieka oraz fale rentgenowskie mogą zostać rozproszone do odczytów zbliżonych do prędkości propagacji światła. Nie mogą być równe tej stałej, ani przekraczać jej wartości. Stałą wyznaczono na podstawie śledzenia zachowania promieni kosmicznych w momencie ich przyspieszania w specjalnych akceleratorach. Zależy to od ośrodka inercyjnego, w którym rozchodzi się wiązka. W wodzie przepuszczalność światła jest o 25% niższa, natomiast w powietrzu będzie ona zależna od temperatury i ciśnienia panującego w momencie obliczeń.
Wszystkie obliczenia przeprowadzane są w oparciu o teorię względności i prawo przyczynowości wyprowadzone przez Einsteina. Fizyk wierzy, że jeśli obiekty osiągną prędkość 1 079 252 848,8 km na godzinę i ją przekroczą, wówczas nastąpią nieodwracalne zmiany w strukturze naszego świata, system ulegnie załamaniu. Czas zacznie odliczać, burząc porządek wydarzeń.
Na podstawie prędkości wiązki światła wyprowadzana jest definicja metra. Rozumie się przez to obszar, który wiązka światła jest w stanie pokonać w ciągu 1/299792458 sekundy. Pojęcia tego nie należy mylić ze standardem. Wzorzec licznika to specjalne urządzenie techniczne na bazie kadmu z kreskowaniem, które pozwala fizycznie zobaczyć daną odległość.
Światło przez cały czas zajmowało ważne miejsce w przetrwaniu ludzi i tworzeniu zaawansowanej cywilizacji, którą widzimy dzisiaj. Prędkość światła na przestrzeni dziejów rozwoju człowieka ekscytowała umysły najpierw filozofów i przyrodników, a następnie naukowców i fizyków. Jest to podstawowa stała istnienia naszego wszechświata.
Wielu naukowców w różnych okresach próbowało dowiedzieć się, jaka jest propagacja światła w różnych ośrodkach. Największe znaczenie dla nauki miało obliczenie wartości prędkości światła w próżni. Ten artykuł pomoże Ci zrozumieć to zagadnienie i dowiedzieć się wielu ciekawych rzeczy na temat zachowania światła w próżni.
Światło i kwestia prędkości
Światło we współczesnej fizyce odgrywa kluczową rolę, ponieważ, jak się okazało, na tym etapie rozwoju naszej cywilizacji nie da się pokonać wartości jego prędkości. Zmierzenie prędkości światła zajęło wiele lat. Wcześniej naukowcy przeprowadzili wiele badań, próbując odpowiedzieć na najważniejsze pytanie „jaka jest prędkość propagacji światła w próżni?”.
Na chwilę obecną naukowcy udowodnili, że prędkość światła (CPC) charakteryzuje się następującymi cechami:
- ona jest stała;
- ona jest niezmienna;
- ona jest nieosiągalna;
- ona jest skończona.
Notatka! Prędkość światła w obecnym momencie rozwoju nauki jest wartością absolutnie nieosiągalną. Fizycy mają tylko pewne założenia co do tego, co dzieje się z obiektem, który hipotetycznie osiąga wartość prędkości propagacji strumienia światła w próżni.
Prędkość światła
Dlaczego tak ważne jest, jak szybko światło przemieszcza się w próżni? Odpowiedź jest prosta. W końcu próżnia jest w kosmosie. Dlatego dowiadując się, jaki wskaźnik cyfrowy ma prędkość światła w próżni, będziemy w stanie zrozumieć, z jaką maksymalną możliwą prędkością można poruszać się po przestrzeniach Układu Słonecznego i poza nim.
Cząstkami elementarnymi przenoszącymi światło w naszym wszechświecie są fotony. A prędkość, z jaką światło porusza się w próżni, jest uważana za wartość bezwzględną.
Notatka! SRS odnosi się do prędkości, z jaką poruszają się fale elektromagnetyczne. Co ciekawe, światło reprezentuje jednocześnie cząstki elementarne (fotony) i falę. Wynika to z teorii fal korpuskularnych. Według niej w pewnych sytuacjach światło zachowuje się jak cząstka, a w innych jak fala.
W tym momencie propagacja światła w przestrzeni (próżnia) uważana jest za stałą podstawową, niezależną od wyboru zastosowanego inercjalnego układu odniesienia. Wartość ta odnosi się do podstawowych stałych fizycznych. W tym przypadku wartość CPC charakteryzuje główne właściwości geometrii czasoprzestrzeni jako całości.
Współczesne idee charakteryzują CPC jako stałą, która jest maksymalną dopuszczalną wartością ruchu cząstek, a także propagacji ich interakcji. W fizyce wielkość ta jest oznaczona łacińską literą „c”.
Historia badań zagadnienia
Co zaskakujące, w czasach starożytnych nawet starożytni myśliciele zastanawiali się nad propagacją światła w naszym wszechświecie. Uważano wówczas, że jest to wartość nieskończona. Pierwsze oszacowanie zjawiska fizycznego prędkości światła podał Olaf Remer dopiero w 1676 roku. Według jego obliczeń propagacja światła wynosiła około 220 tys. km/s.
Notatka! Olaf Remer podał wartość przybliżoną, ale jak się później okazało, niezbyt odległą od rzeczywistej.
Prawidłową wartość prędkości światła w próżni ustalono dopiero pół wieku po Olafie Roemerze. Dokonał tego francuski fizyk A.I.L. Fizeau przeprowadzając specjalny eksperyment.
Eksperyment Fizeau
Był w stanie zmierzyć to zjawisko fizyczne, mierząc czas potrzebny wiązce na przebycie określonego i precyzyjnie zmierzonego obszaru.
Doświadczenie wyglądało następująco:
- źródło S emitowało strumień świetlny;
- odbiło się od lustra (3);
- następnie strumień świetlny został przerwany za pomocą tarczy zębatej (2);
- następnie minął bazę, której odległość wynosiła 8 km;
- następnie strumień światła został odbity przez lustro (1) i wrócił na dysk.
W trakcie doświadczenia strumień światła wpadał w szczeliny pomiędzy zębami tarczy i można go było obserwować przez okular (4). Fizeau określił czas przejścia wiązki na podstawie prędkości obrotowej dysku. W wyniku tego doświadczenia uzyskał wartość c = 313 300 km/s.
Ale to nie koniec badań poświęconych temu zagadnieniu. Ostateczny wzór na obliczenie stałej fizycznej powstał dzięki wielu naukowcom, w tym Albertowi Einsteinowi.
Einstein i próżnia: końcowe wyniki obliczeń
Dziś każdy człowiek na Ziemi wie, że za maksymalną dopuszczalną wartość ruchu obiektów materialnych, a także wszelkich sygnałów, uważa się prędkość światła w próżni. Dokładna wartość tego wskaźnika wynosi prawie 300 tys. km/s. Mówiąc dokładniej, prędkość światła w próżni wynosi 299 792 458 m/s.
Teorię, że nie da się przekroczyć tej wartości, wysunął słynny fizyk przeszłości Albert Einstein w swojej szczególnej teorii względności, czyli SRT.
Notatka! Teoria względności Einsteina jest uważana za niepodważalną, dopóki nie pojawią się rzeczywiste dowody na to, że transmisja sygnału jest możliwa z prędkościami przekraczającymi CPC w próżni.
Teoria względności Einsteina
Ale dzisiaj niektórzy badacze odkryli zjawiska, które mogą stanowić warunek wstępny zmiany SRT Einsteina. W pewnych, specjalnie określonych warunkach możliwe jest śledzenie pojawiania się prędkości nadświetlnych. Co ciekawe, w tym przypadku nie dochodzi do naruszenia teorii względności.
Dlaczego nie możesz poruszać się szybciej niż światło?
Do tej pory w tym numerze występują pewne „pułapki”. Na przykład, dlaczego w normalnych warunkach nie można pokonać stałej CPC? Zgodnie z przyjętą teorią, w tej sytuacji naruszona zostanie podstawowa zasada budowy naszego świata, czyli prawo przyczynowości. Twierdzi, że skutek z definicji nie jest w stanie przewyższyć przyczyny. Mówiąc obrazowo, nie może być tak, że niedźwiedź najpierw padnie martwy, a dopiero potem będzie słychać strzał myśliwego, który go zastrzelił. Jeśli jednak CPC zostanie przekroczony, zdarzenia powinny zacząć zachodzić w odwrotnej kolejności. W rezultacie czas rozpocznie swój odwrotny bieg.
Jaka jest zatem prędkość propagacji wiązki światła?
Po licznych badaniach, które przytoczono w celu ustalenia dokładnej wartości tego, czym jest CPC, uzyskano konkretne liczby. Dzisiaj c = 1 079 252 848,8 km/h lub 299 792 458 m/s. aw jednostkach Plancka parametr ten definiuje się jako jeden. Oznacza to, że energia światła pokonuje 1 jednostkę długości Plancka w 1 jednostce czasu Plancka.
Notatka! Liczby te obowiązują tylko dla warunków panujących w próżni.
Formuła wartości stałej
Ale w fizyce dla prostszego sposobu rozwiązywania problemów stosuje się zaokrągloną wartość - 300 000 000 m / s.
Zasada ta w normalnych warunkach dotyczy wszystkich obiektów, a także promieni rentgenowskich, fal grawitacyjnych i świetlnych z widma dla nas widzialnego. Ponadto naukowcy udowodnili, że cząstki posiadające masę mogą zbliżać się do prędkości wiązki światła. Nie są jednak w stanie jej osiągnąć ani przekroczyć.
Notatka! Maksymalną prędkość, bliską prędkości światła, uzyskano badając promienie kosmiczne przyspieszane w specjalnych akceleratorach.
Warto zaznaczyć, że ta stała fizyczna zależy od ośrodka, w którym jest mierzona, czyli od współczynnika załamania światła. Dlatego też jego rzeczywista szybkość może się różnić w zależności od częstotliwości.
Jak obliczyć wartość stałej podstawowej
Do chwili obecnej istnieją różne metody określania SRS. To może być:
- metody astronomiczne;
- udoskonalona metoda Fizeau. Tutaj koło zębate zostało zastąpione nowoczesnym modulatorem.
Notatka! Naukowcy udowodnili, że wskaźniki CPC w powietrzu i w próżni są prawie takie same. I zawiera mniej niż około 25% wody.
Poniższy wzór służy do obliczenia wielkości propagacji wiązki światła.
Wzór na obliczenie prędkości światła
Wzór ten nadaje się do obliczeń próżniowych.
Wniosek
Światło w naszym świecie jest bardzo ważne i moment, w którym naukowcy udowodnią możliwość istnienia prędkości nadświetlnych, może całkowicie zmienić nasz znany świat. Trudno nawet ocenić, co to odkrycie będzie oznaczać dla ludzi. Ale na pewno będzie to niesamowity przełom!
Jak wybrać i zainstalować czujniki głośności do automatycznego sterowania oświetleniem
Domowe regulowane zasilacze tranzystorowe: montaż, zastosowanie praktyczne
Światło jest jednym z kluczowych pojęć fizyki optycznej. Światło to promieniowanie elektromagnetyczne widoczne dla ludzkiego oka.
Przez wiele dziesięcioleci największe umysły zmagały się z problemem określenia, jak szybko porusza się światło i czym ono jest, a także wszystkimi związanymi z tym obliczeniami. W roku 1676 nastąpiła rewolucja w kręgu fizyków. Duński astronom Ole Römer obalił twierdzenie, że światło przemieszcza się przez wszechświat z nieograniczoną prędkością.
W 1676 roku Ole Roemer ustalił, że prędkość światła w próżni wynosi 299792458 m/s.
Dla wygody liczba ta została zaokrąglona w górę. Nadal w użyciu jest wartość nominalna 300 000 m/s.
Zasada ta, w normalnych dla nas warunkach, dotyczy wszystkich bez wyjątku obiektów, włączając w to promienie rentgenowskie, światło i fale grawitacyjne o widmie widzialnym dla naszych oczu.
Współcześni fizycy badający optykę udowodnili, że wartość prędkości światła ma kilka cech:
- stałość;
- nieosiągalny;
- kończyna.
Prędkość światła w różnych ośrodkach
Należy pamiętać, że stała fizyczna zależy bezpośrednio od jej otoczenia, zwłaszcza od współczynnika załamania światła. Pod tym względem dokładna wartość może się zmienić, ponieważ wynika to z częstotliwości.
Wzór na obliczenie prędkości światła zapisano jako c = 3 * 10^8 m/s.
W 1676 roku duński astronom Ole Römer dokonał pierwszego przybliżonego oszacowania prędkości światła. Römer zauważył niewielką rozbieżność w czasie trwania zaćmień satelitów Jowisza i doszedł do wniosku, że ruch Ziemi, zarówno zbliżając się do Jowisza, jak i oddalając się od niego, zmienia odległość, jaką musi pokonać światło odbite od satelitów.
Mierząc wielkość tej rozbieżności, Römer obliczył, że prędkość światła wynosi 219 911 kilometrów na sekundę. W późniejszym eksperymencie przeprowadzonym w 1849 roku francuski fizyk Armand Fizeau odkrył, że prędkość światła wynosi 312 873 kilometrów na sekundę.
Jak pokazano na powyższym rysunku, eksperymentalny układ Fizeau składał się ze źródła światła – półprzezroczystego zwierciadła, które odbija tylko połowę padającego na nie światła, pozwalając reszcie przejść poza obracającą się przekładnię i nieruchome zwierciadło. Kiedy światło padało na półprzezroczyste lustro, odbijało się od koła zębatego, które dzieliło światło na wiązki. Po przejściu przez system soczewek skupiających każda wiązka światła odbijała się od nieruchomego lustra i wracała z powrotem do koła zębatego. Dokonując precyzyjnych pomiarów prędkości, z jaką koło zębate blokuje odbite wiązki, Fizeau był w stanie obliczyć prędkość światła. Rok później jego kolega Jean Foucault ulepszył tę metodę i odkrył, że prędkość światła wynosi 297 878 kilometrów na sekundę. Wartość ta niewiele różni się od współczesnej wartości 299 792 kilometrów na sekundę, którą oblicza się poprzez pomnożenie długości fali i częstotliwości promieniowania laserowego.
Eksperyment Fizeau
Jak pokazano na powyższych rysunkach, światło przemieszcza się do przodu i do tyłu przez tę samą szczelinę między zębami koła, jeśli obraca się powoli (rysunek dolny). Jeśli koło obraca się szybko (zdjęcie u góry), sąsiednie koło zębate blokuje powracające światło.
Wyniki Fizeau
Umieszczając lustro w odległości 8,64 km od koła zębatego, Fizeau ustalił, że prędkość obrotowa koła zębatego wymagana do zablokowania powracającej wiązki światła wynosi 12,6 obrotu na sekundę. Znając te liczby, a także drogę, jaką przebyło światło oraz jaką drogę musiało przebyć koło zębate, aby zablokować wiązkę światła (równą szerokości szczeliny między zębami koła), obliczył, że wiązka światła Odległość od koła zębatego do lusterka i z powrotem wynosi 0,000055 sekundy. Dzieląc przez ten czas całkowitą odległość przebytą przez światło wynoszącą 17,28 km, Fizeau uzyskał dla swojej prędkości wartość 312 873 km na sekundę.
Eksperyment Foucaulta
W 1850 roku francuski fizyk Jean Foucault udoskonalił technikę Fizeau, zastępując koło zębate obrotowym zwierciadłem. Światło ze źródła docierało do obserwatora dopiero wtedy, gdy zwierciadło wykonało pełny obrót o 360° w przedziale czasowym pomiędzy wyjściem i powrotem wiązki światła. Stosując tę metodę Foucault uzyskał prędkość światła wynoszącą 297 878 kilometrów na sekundę.
Ostatni akord w pomiarach prędkości światła.
Wynalezienie laserów umożliwiło fizykom pomiar prędkości światła ze znacznie większą dokładnością niż kiedykolwiek wcześniej. W 1972 roku naukowcy z Narodowego Instytutu Standardów i Technologii dokładnie zmierzyli długość fali i częstotliwość wiązki laserowej i ustalili prędkość światła, iloczyn tych dwóch zmiennych, na 299792458 metrów na sekundę (186282 mil na sekundę). Jedną z konsekwencji tego nowego pomiaru była decyzja Generalnej Konferencji Miar i Wag o przyjęciu za standardowy miernik (3,3 stopy) odległości, jaką światło pokonuje w ciągu 1/299792458 sekundy. W ten sposób / prędkość światła, najważniejsza stała w fizyce, jest obecnie obliczana z bardzo dużą pewnością, a metr referencyjny można wyznaczyć znacznie dokładniej niż kiedykolwiek wcześniej.
Temat sposobu pomiaru i prędkości światła interesuje naukowców już od starożytności. Jest to bardzo fascynujący temat, który od niepamiętnych czasów był przedmiotem naukowych dysput. Uważa się, że taka prędkość jest skończona, nieosiągalna i stała. Jest nieosiągalny i stały, jak nieskończoność. Jednak jest to skończone. Okazuje się, że jest to interesująca zagadka fizyczna i matematyczna. Jest jedno rozwiązanie tego problemu. W końcu nadal udało się zmierzyć prędkość światła.
W starożytności wierzyli w to myśliciele prędkość światła jest nieskończoną ilością. Pierwsze oszacowanie tego wskaźnika podano w 1676 r. Olafa Remera. Według jego obliczeń prędkość światła wynosiła około 220 000 km/s. Nie była to do końca dokładna wartość, ale bliska prawdy.
Skończoność i oszacowanie prędkości światła potwierdzono dopiero po pół wieku.
W przyszłości naukowiec fizo Prędkość światła można było wyznaczyć na podstawie czasu potrzebnego wiązce na przebycie dokładnej odległości.
Przeprowadził eksperyment (patrz rysunek), podczas którego wiązka światła odeszła od źródła S, odbita przez zwierciadło 3, przerwana przez tarczę zębatą 2 i przeszła przez podstawę (8 km). Następnie został odbity przez lustro 1 i wrócił na dysk. Światło wpadało w szczelinę między zębami i można było je obserwować przez okular 4. Czas przejścia wiązki przez podstawę wyznaczano w zależności od prędkości obrotowej dysku. Wartość uzyskana przez Fizeau wynosiła: c = 313 300 km/s.
Prędkość propagacji wiązki w dowolnym ośrodku jest mniejsza niż prędkość w próżni. Ponadto dla różnych substancji wskaźnik ten przyjmuje różne wartości. Po kilku latach Foucaulta zastąpił dysk szybko obracającym się lustrem. Zwolennicy tych naukowców wielokrotnie korzystali z ich metod i schematów badawczych.
Soczewki są podstawą urządzeń optycznych. Czy wiesz jak to się oblicza? Możesz się tego dowiedzieć czytając jeden z naszych artykułów.
A można znaleźć informację jak zestawić celownik optyczny składający się z takich soczewek. Przeczytaj nasz materiał, a nie będziesz mieć pytań na ten temat.
Jaka jest prędkość światła w próżni?
Najdokładniejszy pomiar prędkości światła wynosi 1 079 252 848,8 kilometrów na godzinę, czyli 299 792 458 m/s. Liczba ta obowiązuje tylko dla warunków wytworzonych w próżni.
Ale aby rozwiązać problemy, zwykle używa się wskaźnika 300 000 000 m/s. W próżni prędkość światła wyrażona w jednostkach Plancka wynosi 1. Zatem energia światła pokonuje 1 jednostkę długości Plancka w 1 jednostce czasu Plancka. Jeśli w warunkach naturalnych powstaje próżnia, wówczas z taką prędkością mogą poruszać się promienie rentgenowskie, fale świetlne widma widzialnego i fale grawitacyjne.
Naukowcy panuje jednoznaczna opinia, że cząstki posiadające masę mogą rozwijać prędkość możliwie najbardziej zbliżoną do prędkości światła. Ale nie są w stanie osiągnąć i przekroczyć wskaźnika. Największą prędkość, bliską prędkości światła, odnotowano podczas badania promieni kosmicznych oraz przy przyspieszaniu niektórych cząstek w akceleratorach.
Wartość prędkości światła w dowolnym ośrodku zależy od współczynnika załamania światła tego ośrodka.
Wskaźnik ten może być inny dla różnych częstotliwości. Dokładny pomiar wielkości jest ważny przy obliczaniu innych parametrów fizycznych. Na przykład, aby określić odległość podczas przejścia sygnałów świetlnych lub radiowych w lokalizacji optycznej, radarowej, zasięgu światła i innych obszarach.
Współcześni naukowcy stosują różne metody określania prędkości światła. Część ekspertów stosuje metody astronomiczne, a także metody pomiarowe wykorzystujące techniki eksperymentalne. Często stosuje się ulepszoną metodę Fizeau. W tym przypadku koło zębate zastępuje modulator światła, który osłabia lub przerywa wiązkę światła. Odbiornikiem jest tutaj powielacz fotoelektryczny lub fotokomórka. Źródłem światła może być laser, co pomaga zmniejszyć błąd pomiaru. Wyznaczanie prędkości światła podstawę czasu można przekazać metodami bezpośrednimi lub pośrednimi, co również pozwala uzyskać dokładne wyniki.
Jakie wzory służą do obliczania prędkości światła
- Prędkość światła w próżni jest wartością bezwzględną. Fizycy oznaczają go literą „c”. Jest to wartość podstawowa i stała, niezależna od wyboru systemu raportowania, charakteryzująca czas i przestrzeń jako całość. Naukowcy sugerują, że prędkość ta jest prędkością graniczną cząstek.
Wzór na prędkość światła w próżni:
c = 3 * 10^8 = 299792458 m/s
tutaj c jest prędkością światła w próżni.
- Naukowcy to udowodnili prędkość światła w powietrzu prawie równa prędkości światła w próżni. Można to obliczyć korzystając ze wzoru: