光在真空中的傳播速度
在相對論中,光速與空間和時間相關聯,在質能等價方程中具有特殊意義。光速與觀測者相對于光源的運動速度無關。物體的質量將隨著速度的增大而增大,當物體的速度接近光速時,它的動質量將趨于無窮大。
光在真空中的傳播速度
光在真空中的傳播速度為:299792458≈3×10?m/s。這是基于國際單位制度對光速在真空中的定義。"光速",一般指的是光在真空中傳播的速度。在其他介質中,如水或玻璃,光的速度會減慢。
光速的重要性無法被忽視。在日常生活中,光的速度是如此之快,以至于可以認為光是瞬時傳播的。但在宇宙的尺度上,光速成了一個決定性的因素。例如,看向星空時,實際上看到的是過去的樣子,因為光需要時間從那些遙遠的星系傳到眼睛。此外,光速是物理學中許多重要理論的基礎,包括愛因斯坦的相對論。
光的傳播在介質中會降低嗎
在介質中移動的光,速度被顯著降低了,研究發現在折射率n≈1.33的水中,光的傳播速度只有真空中的75%,這就給其它物質超越光速創造了條件,于是一個在介質中超越光速的現象就出現了,這就是契倫科夫輻射現象。
契倫科夫輻射現象是目前已知的唯一一個可以觀測到的介質中物體的超光速現象。它是在1934年由前蘇聯物理學家阿列克契倫科夫所發現的,于是這一現象也因此而得名。
有時船在水中航行的時候,會產生水波,當船的航行速度很快,超越水波的時候,就會在水面形成很大的弓形震波,這是因為船的速度太快,以至于船所產生水波無法快速離開船體而產生堆積的結果。
光的應用領域有哪些
1、通訊
地球赤道周長為40075 km,而c大約等于300000000 m/s,所以信息沿著地球表面需時67毫秒才能行進半個地球的距離。光在光纖中的實際傳遞時間則會更長,因為光纖內的光速比c慢大約35%,具體數值同折射率n相關。更甚者,全球性通訊很少用到兩點之間的最短距離,而且信號在通過電開關和信號再生器時還會加入額外的延時。
2、測量距離
雷達系統通過發出無線電波,并測量電波從目標反射回來后的總時間,從而計算目標的距離。目標的距離是來回飛行時間的一半,乘以光速。
全球定位系統接收器通過測量來自各個衛星的電波信號的抵達時間,計算它與這些衛星的距離,再推算接收器在地球上的位置。由于光在一秒內能行進30萬公里,所以這些時間的測量必須非常精準。月球激光測距實驗、射電天文學和深空網絡利用來回飛行時間,分別量度月球、各大行星及航天器的距離。