גזירת הנוסחה למהירות האור. משמעויות ומושג

תוכן עניינים:

גזירת הנוסחה למהירות האור. משמעויות ומושג
גזירת הנוסחה למהירות האור. משמעויות ומושג
Anonim

מאז ימי בית הספר, אנחנו יודעים שמהירות האור, על פי חוקי איינשטיין, היא מקסימום בלתי עביר ביקום. האור עובר מהשמש לכדור הארץ תוך 8 דקות, שהם כ-150,000,000 ק מ. זה לוקח רק 6 שעות להגיע לנפטון, אבל זה לוקח עשרות שנים לחללית להתגבר על מרחקים כאלה. אבל לא כולם יודעים שערך המהירות יכול להשתנות באופן משמעותי בהתאם למדיום שבו האור עובר.

נוסחה למהירות האור

כדי לדעת את מהירות האור בוואקום (c ≈ 3108 m/s), נוכל לקבוע אותה במדיה אחרת על סמך מקדם השבירה שלהם n. עצם הנוסחה למהירות האור דומה לחוקי המכניקה מהפיזיקה, או ליתר דיוק, להגדרה של מרחק תוך שימוש בזמן ומהירות של עצם.

נוסחה למהירות האור
נוסחה למהירות האור

לדוגמה, אנחנו לוקחים זכוכית, שמקדם השבירה שלה הוא 1.5. לפי הנוסחה למהירות האור, v=c / n, נקבל שהמהירות במדיום הזה היא בערך 200,000 קמ"ש. אם ניקח נוזל, כמו מים, אז מהירות ההתפשטות של פוטונים (חלקיקי אור) בו היא 226,000 קמ"ש עם מקדם שבירה של 1.33.

נוסחה למהירות האור באוויר

אייר הוא גם מדיום.לכן, יש לו מה שנקרא צפיפות אופטית. אם בוואקום פוטונים לא נתקלים במכשולים בדרכם, אז במדיום הם מבלים זמן מה בגירוי של חלקיקים אטומיים. ככל שהסביבה צפופה יותר, כך לוקח יותר זמן להתרגשות הזו. מקדם השבירה (n) באוויר הוא 1.000292. וזה לא רחוק מהגבול של 299,792,458 m/s.

נוסחת מהירות האור באוויר
נוסחת מהירות האור באוויר

מדענים אמריקאים הצליחו להאט את מהירות האור לכמעט אפס. יותר מ-1/299,792,458 שניות. מהירות האור לא יכולה להתגבר. העניין הוא שאור הוא אותו גל אלקטרומגנטי כמו קרני רנטגן, גלי רדיו או חום. ההבדל היחיד הוא ההבדל בין אורך גל ותדר.

עובדה מעניינת היא היעדר מסה בפוטון, וזה מצביע על היעדר זמן עבור חלקיק זה. במילים פשוטות, עבור פוטון שנולד לפני כמה מיליונים, או אפילו מיליארדי שנים, לא חלפה שנייה של זמן.

מוּמלָץ: