Деривација на формулата за брзината на светлината. Вредности и концепт

Од школските времиња, знаеме дека брзината на светлината, според законите на Ајнштајн, е непремостлив максимум во универзумот. Растојанието од Сонцето на Земјата е 8 минути, што е околу 150 000 000 км. Нептун не достигнува до 6 часа, но вселенските возила се потребни децении за да се надминат таквите растојанија. Но, не секој знае дека вредноста на брзината може значително да варира во зависност од средината во која поминува светлината.

Формула за брзината на светлината

Знаејќи ја брзината на светлината во вакуум (со ≈ 3 * 10 ⁸ m / s), можеме да ја одредиме во други медиуми, врз основа на нивниот индекс на рефракција n. Самата формула на брзината на светлината наликува на законите на механиката од физиката, односно, дефиницијата за растојание со користење на времето и брзината на објектот.

На пример, земаме стакло со индекс на рефракција од 1,5. Користејќи ја формулата за брзина на светлина v = c \ n, откриваме дека брзината во даден медиум е приближно 200.000 km / s. Ако земеме течност, како што е водата, тогаш брзината на размножување на фотоните (светлосните честички) во него е 226.000 km / s со индекс на рефракција од 1,33.

Формула за брзината на светлината во воздухот

Воздухот е исто така средина. Како резултат на тоа, има т.н. оптичка густина. Ако фотоните не ги исполнуваат пречките во нивниот пат во вакуум, тогаш во медиумот поминуваат извесно време на возбудување на атомски честички. На погуста на животната средина, толку повеќе време е потребно за оваа возбуда. Индексот на рефракција (n) во воздухот е 1.000.292. И ова не драстично заминува од границата од 299.792.458 м / с.

Американските научници успеаја да ја забават брзината на светлината до речиси нула. Повеќе од 1/299 792 458 секунди Брзината на светлината не може да се надмине. Работата е дека светлината е ист електромагнетски бран како Х-зраци, радио бранови или топлина. Разликата е само во разликата помеѓу бранова должина и фреквенцијата.

Интересен факт е недостатокот на маса на фотон, и ова укажува на отсуство на време за дадена честичка. Едноставно кажано, за фотон кој е роден неколку милиони години, или дури милијарди години, не поминува ниту една секунда.