Encyklopedia szkolna. Powolne światło

Wiele osób wie o istnieniu takiego pojęcia jak „prędkość światła” od wczesnego dzieciństwa. Większość ludzi wie, że światło porusza się bardzo szybko. Ale nie wszyscy wiedzą szczegółowo o tym zjawisku.

Wielu zauważyło, że podczas burzy występuje opóźnienie między błyskiem błyskawicy a dźwiękiem grzmotu. Błysk zwykle dociera do nas szybciej. Oznacza to, że jest szybszy niż dźwięk. Jaki jest tego powód? Jaka jest prędkość światła i jak jest mierzona?

Jaka jest prędkość światła?

Najpierw ustalmy, jaka jest prędkość światła. Naukowo jest to taka wartość, która pokazuje, jak szybko promienie poruszają się w próżni lub w powietrzu. Musisz także wiedzieć, czym jest światło. Jest to promieniowanie, które jest odbierane przez ludzkie oko. Szybkość zależy od warunków środowiskowych, a także innych właściwości, na przykład załamania.

Interesujący fakt: światło potrzebuje 1,25 sekundy, aby dostać się z Ziemi do satelity - Księżyca.

Jaka jest prędkość światła własnymi słowami?

Mówiąc prościej, prędkość światła to przedział czasu, w którym wiązka światła pokonuje pewną odległość. Czas jest zwykle mierzony w sekundach. Jednak niektórzy naukowcy używają innych jednostek miary. Odległość jest również mierzona na różne sposoby. Zasadniczo jest to metr. Oznacza to, że ta wartość jest obliczana wm / s. Fizyka wyjaśnia to następująco: zjawisko, które porusza się z określoną prędkością (stałą).

Powiązane materiały:

Eratostenes i obwód ziemi

Aby ułatwić zrozumienie, spójrzmy na poniższy przykład. Rowerzysta porusza się z prędkością 20 km/h. Chce dogonić kierowcę samochodu, którego prędkość wynosi 25 km/h. Jeśli liczyć, to samochód jedzie o 5 km/h szybciej niż rowerzysta. Z promieniami światła jest inaczej. Bez względu na to, jak szybko poruszają się pierwsza i druga osoba, światło względem nich porusza się ze stałą prędkością.

Jaka jest prędkość światła?

Gdy nie znajduje się w próżni, na światło mają wpływ różne warunki. Substancja, przez którą przechodzą promienie, w tym. Jeśli bez tlenu liczba metrów na sekundę się nie zmienia, to w środowisku z dostępem powietrza wartość się zmienia.

Światło wędruje wolniej przez różne materiały, takie jak szkło, woda i powietrze. Zjawisku temu nadano współczynnik załamania, aby opisać, jak bardzo spowalniają one ruch światła. Szkło ma współczynnik załamania światła 1,5, co oznacza, że ​​światło przechodzi przez nie z prędkością około 200 000 kilometrów na sekundę. Współczynnik załamania światła wody wynosi 1,3, a powietrza nieco więcej niż 1, co oznacza, że ​​powietrze tylko nieznacznie spowalnia światło.

Powiązane materiały:

Z jaką prędkością porusza się Ziemia wokół własnej osi i Słońca?

Dlatego po przejściu przez powietrze lub ciecz prędkość zwalnia, staje się mniejsza niż w próżni. Na przykład w różnych zbiornikach wodnych prędkość ruchu promieni jest równa 0,75 prędkości w przestrzeni. Również przy standardowym ciśnieniu 1,01 bara odczyt zmniejsza się o 1,5-2%. Oznacza to, że w warunkach ziemskich prędkość światła zmienia się w zależności od warunków środowiskowych.

Dla takiego zjawiska wymyślono specjalną koncepcję - załamanie. To znaczy załamanie światła. Jest szeroko stosowany w różnych wynalazkach. Na przykład refraktor to teleskop z systemem optycznym. Za pomocą tego powstają również lornetki i inny sprzęt, którego istotą jest zastosowanie optyki.

Ogólnie rzecz biorąc, najmniejszy promień refrakcyjny występuje wtedy, gdy przechodzi przez normalne powietrze. Podczas przechodzenia przez specjalnie stworzone szkło optyczne prędkość wynosi około 195 tysięcy kilometrów na sekundę. To prawie 105 km/s mniej niż stała.

Najdokładniejsza wartość prędkości światła

Fizycy przez wiele lat gromadzili doświadczenie w badaniu prędkości promieni świetlnych. W tej chwili najdokładniejsza wartość prędkości światła to 299 792 kilometrów na sekundę... Stała powstała w 1933 roku. Liczba jest nadal aktualna.

Jednak w przyszłości pojawiły się trudności z definicją wskaźnika. Stało się tak z powodu błędów pomiaru miernika. Teraz sama wartość miernika zależy bezpośrednio od prędkości światła. Jest równy odległości, jaką promienie pokonują w ciągu określonej liczby sekund - 1 / prędkość światła.

Powiązane materiały:

Jak badane jest słońce?

Jaka jest prędkość światła w próżni?

Ponieważ na światło nie mają wpływu różne warunki panujące w próżni, jego prędkość nie zmienia się tak, jak na Ziemi. Prędkość światła w próżni wynosi 299 792 kilometrów na sekundę... Ten wskaźnik jest ograniczeniem. Uważa się, że nic na świecie nie może poruszać się szybciej, nawet ciała kosmiczne, które poruszają się dość szybko.

Na przykład myśliwiec Boeing X-43, który prawie 10 razy przekracza prędkość dźwięku (ponad 11 tys. km/h), leci wolniej niż promień. Ten ostatni porusza się o ponad 96 tysięcy kilometrów na godzinę szybciej.

Jak mierzono prędkość światła?

Pierwsi naukowcy próbowali zmierzyć tę wartość. Zastosowano różne metody. W starożytności ludzie nauki wierzyli, że jest nieskończony, dlatego nie można go zmierzyć. Opinia ta utrzymywała się przez długi czas, aż do XVI-XVII wieku. W tamtych czasach pojawili się inni naukowcy, którzy sugerowali, że wiązka się kończy, a prędkość można zmierzyć.

Znany duński astronom Olaf Roemer przeniósł wiedzę o prędkości światła na nowy poziom. Zauważył, że zaćmienie księżyca Jowisza nastąpiło późno. Wcześniej nikt nie zwracał na to uwagi. Dlatego postanowił obliczyć prędkość.

Prędkość światła to odległość, jaką światło pokonuje w jednostce czasu. Wartość ta zależy od substancji, w której przemieszcza się światło.

W próżni prędkość światła wynosi 299 792 458 m/s. To najszybsza prędkość, jaką można osiągnąć. Przy rozwiązywaniu problemów, które nie wymagają specjalnej dokładności, przyjmuje się tę wartość równą 300 000 000 m / s. Zakłada się, że wszystkie rodzaje promieniowania elektromagnetycznego rozchodzą się z prędkością światła w próżni: fale radiowe, promieniowanie podczerwone, światło widzialne, promieniowanie ultrafioletowe, promieniowanie rentgenowskie, promieniowanie gamma. Oznacz to literą z .

Jak określono prędkość światła

W czasach starożytnych naukowcy wierzyli, że prędkość światła jest nieskończona. Później w środowisku naukowym rozpoczęły się dyskusje na ten temat. Kepler, Kartezjusz i Fermat zgadzali się z opinią starożytnych uczonych. Galileusz i Hooke wierzyli, że chociaż prędkość światła jest bardzo duża, to wciąż ma skończoną wartość.

Galileo Galilei

Jednym z pierwszych, który próbował zmierzyć prędkość światła, był włoski naukowiec Galileo Galilei. Podczas eksperymentu on i jego asystent byli na różnych wzgórzach. Galileusz otworzył przesłonę swojej latarni. W chwili, gdy asystent zobaczył to światło, musiał zrobić to samo ze swoją latarnią. Czas potrzebny na podróż światła od Galileusza do pomocnika iz powrotem okazał się tak krótki, że Galileusz zdał sobie sprawę, że prędkość światła jest bardzo duża i nie można jej zmierzyć na tak krótkiej odległości, ponieważ światło się rozchodzi prawie natychmiast. A zarejestrowany przez niego czas pokazuje tylko szybkość reakcji człowieka.

Po raz pierwszy prędkość światła została określona w 1676 roku przez duńskiego astronoma Olafa Roemera na podstawie odległości astronomicznych. Obserwując za pomocą teleskopu zaćmienia księżyca Jowisza Io, odkrył, że gdy Ziemia oddala się od Jowisza, każde kolejne zaćmienie pojawia się później niż oczekiwano. Maksymalne opóźnienie, w którym Ziemia przemieszcza się na drugą stronę Słońca i oddala od Jowisza na odległość równą średnicy orbity Ziemi, wynosi 22 godziny. Chociaż dokładna średnica Ziemi nie była wówczas znana, naukowiec podzielił jej przybliżoną wartość przez 22 godziny i uzyskał wartość około 220 000 km/s.

Olaf Roemer

Uzyskany przez Roemera wynik wywołał podejrzenia wśród naukowców. Ale w 1849 roku francuski fizyk Armand Hippolyte Louis Fizeau zmierzył prędkość światła metodą obrotowej migawki. W jego eksperymencie światło ze źródła przechodziło między zębami obracającego się koła i było kierowane w stronę lustra. Odbity od niego, wrócił z powrotem. Prędkość koła wzrosła. Gdy osiągnął określoną wartość, wiązka odbita od lustra była opóźniana przez przesunięty ząb, a obserwator w tym momencie nic nie widział.

Doświadczenie Fizeau

Fizeau obliczył prędkość światła w następujący sposób. Światło podróżuje tą drogą L od koła do lustra w czasie równym t 1 = 2L/c ... Czas potrzebny na wykonanie przez koło ½ obrotu to t2 = T / 2N , gdzie T - okres obrotu koła, n - ilość zębów. Częstotliwość rotacji v = 1 / T ... Moment, w którym obserwator nie widzi światła, pojawia się, gdy t1 = t2 ... Stąd otrzymujemy wzór na określenie prędkości światła:

c = 4LNv

Po wykonaniu obliczeń z wykorzystaniem tego wzoru Fizeau ustalił, że z = 313 000 000 m / s. Ten wynik był znacznie dokładniejszy.

Armand Hippolyte Louis Fizeau

W 1838 roku francuski fizyk i astronom Dominique François Jean Arago zaproponował zastosowanie metody obracających się luster do obliczenia prędkości światła. Pomysł ten wcielił w życie francuski fizyk, mechanik i astronom Jean Bernard Léon Foucault, który w 1862 roku uzyskał wartość prędkości światła (298 000 000 ± 500 000) m/s.

Dominique Francois Jean Arago

W 1891 r. wynik amerykańskiego astronoma Simona Newcomba okazał się o rząd wielkości dokładniejszy niż wynik Foucaulta. W wyniku jego obliczeń z = (99 810 000 ± 50 000) m / s.

Badania amerykańskiego fizyka Alberta Abrahama Michelsona, który zastosował instalację z obrotowym lustrem oktaedrycznym, pozwoliły jeszcze dokładniej określić prędkość światła. W 1926 r. naukowiec zmierzył czas potrzebny światłu na pokonanie odległości między wierzchołkami dwóch gór, równej 35,4 km, i otrzymał z = (299 796 000 ± 4000) m/s.

Najdokładniejszy pomiar przeprowadzono w 1975 roku. W tym samym roku Generalna Konferencja Miar i Wag zaleciła, aby prędkość światła była uważana za równą 299 792 458 ± 1,2 m/s.

Od czego zależy prędkość światła

Prędkość światła w próżni nie zależy ani od układu odniesienia, ani od pozycji obserwatora. Pozostaje na stałym poziomie 299 792 458 ± 1,2 m / s. Ale w różnych przezroczystych mediach prędkość ta będzie mniejsza niż prędkość w próżni. Każde przezroczyste medium ma gęstość optyczną. A im jest wyższy, tym mniejsza prędkość rozprzestrzenia się w nim światło. Na przykład prędkość światła w powietrzu jest wyższa niż prędkość w wodzie, a w czystym szkle optycznym jest mniejsza niż w wodzie.

Jeśli światło przechodzi z mniej gęstego ośrodka do gęstszego, jego prędkość spada. A jeśli przejście następuje z gęstszego ośrodka do mniej gęstego, to prędkość wzrasta. To wyjaśnia, dlaczego wiązka światła jest odchylana na styku dwóch mediów.

Doktor nauk technicznych A. GOLUBEV

Pojęcie prędkości propagacji fali okazuje się proste tylko w przypadku braku dyspersji.

Lin Westergard Hau w pobliżu instalacji, w której przeprowadzono wyjątkowy eksperyment.

Wiosną ubiegłego roku czasopisma naukowe i popularnonaukowe na całym świecie donosiły sensacyjne wiadomości. Amerykańscy fizycy przeprowadzili wyjątkowy eksperyment: udało im się zmniejszyć prędkość światła do 17 metrów na sekundę.

Wszyscy wiedzą, że światło porusza się z ogromną prędkością – prawie 300 tysięcy kilometrów na sekundę. Dokładna wartość jego wielkości w próżni = 299792458 m / s - podstawowa stała fizyczna. Zgodnie z teorią względności jest to maksymalna możliwa szybkość transmisji sygnału.

W każdym przezroczystym medium światło porusza się wolniej. Jego prędkość v zależy od współczynnika załamania ośrodka n: v = c / n. Współczynnik załamania powietrza – 1,0003, woda – 1,33, różne rodzaje szkła – od 1,5 do 1,8. Diament ma jedną z najwyższych wartości współczynnika załamania światła – 2,42. W ten sposób prędkość światła w zwykłych substancjach zmniejszy się nie więcej niż 2,5 razy.

Na początku 1999 r. grupa fizyków z Rowland Institute for Scientific Research na Uniwersytecie Harvarda (Massachusetts, USA) i ze Stanford University (Kalifornia) zbadała makroskopowy efekt kwantowy – tzw. samoindukowaną przezroczystość, polegającą na przepuszczaniu impulsów laserowych przez nieprzezroczysty środek w normalnych warunkach. Tym ośrodkiem były atomy sodu w specjalnym stanie zwanym kondensatem Bosego-Einsteina. Napromieniowany impulsem laserowym uzyskuje właściwości optyczne, które zmniejszają prędkość grupową impulsu o współczynnik 20 milionów w porównaniu z prędkością w próżni. Eksperymentatorom udało się doprowadzić prędkość światła do 17 m/s!

Zanim opiszemy istotę tego wyjątkowego eksperymentu, przypomnijmy znaczenie niektórych pojęć fizycznych.

Szybkość grupy. Gdy światło rozchodzi się w ośrodku, rozróżnia się dwie prędkości - fazową i grupową. Prędkość fazowa v f charakteryzuje przesunięcie fazowe idealnej fali monochromatycznej - nieskończonej sinusoidy o ściśle jednej częstotliwości i określa kierunek propagacji światła. Prędkość fazowa w ośrodku odpowiada współczynnikowi załamania fazowego – takiemu samemu, którego wartości mierzone są dla różnych substancji. Fazowy współczynnik załamania, a tym samym prędkość fazy, zależą od długości fali. Ten związek nazywa się wariancją; prowadzi w szczególności do rozkładu światła białego przechodzącego przez pryzmat na widmo.

Ale prawdziwa fala świetlna składa się z zestawu fal o różnych częstotliwościach, zgrupowanych w określonym przedziale widmowym. Taki zestaw nazywamy grupą fal, pakietem fal lub impulsem świetlnym. Fale te rozchodzą się w ośrodku o różnych prędkościach fazowych z powodu dyspersji. W takim przypadku impuls zostaje rozciągnięty, a jego kształt zmienia się. Dlatego, aby opisać ruch impulsu, grupy fal jako całości, wprowadza się pojęcie prędkości grupowej. Ma to sens tylko w przypadku wąskiego widma i ośrodka o słabej dyspersji, gdy różnica w prędkościach fazowych poszczególnych składowych jest niewielka. Aby lepiej zrozumieć sytuację, można dokonać wizualnej analogii.

Wyobraźmy sobie, że siedmiu sportowców ustawia się na linii startu, ubranych w wielobarwne koszule zgodnie z kolorami spektrum: czerwonym, pomarańczowym, żółtym itp. Na sygnał pistoletu startowego jednocześnie zaczynają biec, ale "czerwony" biega szybciej niż "pomarańczowy", "pomarańczowy" szybciej niż "żółty" itd., dzięki czemu rozciągają się w łańcuch, którego długość stale rośnie. Teraz wyobraźmy sobie, że patrzymy na nie z góry z takiej wysokości, że nie możemy rozróżnić poszczególnych biegaczy, a jedynie widzimy pstrokatą plamkę. Czy możemy mówić o prędkości ruchu tego miejsca jako całości? Jest to możliwe, ale tylko wtedy, gdy nie jest bardzo rozproszone, gdy różnica prędkości wielokolorowych biegaczy jest niewielka. W przeciwnym razie slick może rozciągnąć się na całej długości toru, a kwestia jego prędkości stanie się bezsensowna. Odpowiada to silnej dyspersji – dużemu rozrzutowi prędkości. Ubieranie biegaczy w koszulki prawie tego samego koloru, różniące się tylko odcieniami (powiedzmy od ciemnoczerwonego do jasnoczerwonego), staje się bardziej spójne z przypadkiem wąskiego spektrum. Wtedy prędkość biegaczy nie będzie się zbytnio różnić, grupa podczas ruchu pozostanie dość zwarta i może się charakteryzować ściśle określoną wartością prędkości, którą nazywamy grupą.

Statystyki Bosego-Einsteina. Jest to jeden z rodzajów tzw. statystyki kwantowej – teorii opisującej stan układów zawierających bardzo dużą liczbę cząstek, które podlegają prawom mechaniki kwantowej.

Wszystkie cząstki – zarówno zamknięte w atomie, jak i wolne – dzielą się na dwie klasy. Dla jednego z nich obowiązuje zasada Pauliego, zgodnie z którą na każdym poziomie energetycznym nie może być więcej niż jedna cząstka. Cząstki tej klasy nazywane są fermionami (są to elektrony, protony i neutrony; ta klasa obejmuje również cząstki składające się z nieparzystej liczby fermionów), a prawo ich rozkładu nazywa się statystyką Fermi-Diraca. Cząstki innej klasy nazywane są bozonami i nie są zgodne z zasadą Pauliego: na jednym poziomie energii może gromadzić się nieograniczona liczba bozonów. W tym przypadku mówi się o statystykach Bosego-Einsteina. Bozony obejmują fotony, niektóre krótkożyjące cząstki elementarne (na przykład mezony pi) oraz atomy składające się z parzystej liczby fermionów. W bardzo niskich temperaturach bozony gromadzone są na najniższym – przyziemnym – poziomie energetycznym; następnie mówi się, że zachodzi kondensacja Bosego-Einsteina. Atomy kondensatu tracą swoje indywidualne właściwości, a kilka milionów z nich zaczyna zachowywać się jako całość, ich funkcje falowe łączą się, a ich zachowanie opisuje jedno równanie. Dzięki temu można powiedzieć, że atomy kondensatu stały się spójne, jak fotony w promieniowaniu laserowym. Naukowcy z amerykańskiego Narodowego Instytutu Standardów i Technologii wykorzystali tę właściwość kondensatu Bosego-Einsteina do stworzenia „lasera atomowego” (patrz Science and Life, nr 10, 1997).

Przejrzystość wywołana przez siebie. To jeden z efektów optyki nieliniowej - optyki silnych pól świetlnych. Polega ona na tym, że bardzo krótki i silny impuls świetlny przechodzi bez tłumienia przez ośrodek pochłaniający ciągłe promieniowanie lub długie impulsy: ośrodek nieprzezroczysty staje się dla niego przezroczysty. Samoindukowaną przezroczystość obserwuje się w rozrzedzonych gazach o czasie trwania impulsu rzędu 10 -7 - 10 -8 s oraz w mediach skondensowanych - poniżej 10 -11 s. W tym przypadku w pulsie występuje opóźnienie - jego prędkość grupowa jest znacznie zmniejszona. Efekt ten po raz pierwszy zademonstrowali McCall i Hahn w 1967 r. na rubinie w temperaturze 4 K. W 1970 r. w rubidzie uzyskano opóźnienia odpowiadające prędkościom impulsów o trzy rzędy wielkości (1000 razy) niższym od prędkości światła w próżni. para.

Przejdźmy teraz do wyjątkowego eksperymentu z 1999 roku. Przeprowadzili go Len Westergard Howe, Zachary Dutton, Cyrus Berusi (Rowland Institute) i Steve Harris (Stanford University). Schłodziły gęstą chmurę atomów sodu, utrzymywaną przez pole magnetyczne, przed ich przejściem do stanu podstawowego - do poziomu o najniższej energii. W tym przypadku wyizolowano tylko te atomy, w których dipolowy moment magnetyczny był skierowany przeciwnie do kierunku pola magnetycznego. Naukowcy schłodzili następnie chmurę do temperatury poniżej 435 nK (nanokelwina, czyli 0,000000435 K, prawie do zera absolutnego).

Kondensat oświetlano następnie „wiązką wiążącą” liniowo spolaryzowanego światła laserowego o częstotliwości odpowiadającej jego słabej energii wzbudzenia. Atomy przeniosły się na wyższy poziom energii i przestały absorbować światło. W rezultacie kondensat stał się przezroczysty dla następującego promieniowania laserowego. I tu pojawiły się bardzo dziwne i niezwykłe efekty. Pomiary wykazały, że w pewnych warunkach impuls przechodzący przez kondensat Bosego-Einsteina doświadcza opóźnienia odpowiadającego spowolnieniu światła o ponad siedem rzędów wielkości – 20 milionów razy. Szybkość impulsu świetlnego spadła do 17 m/s, a jego długość zmniejszyła się kilkakrotnie - do 43 mikrometrów.

Naukowcy są przekonani, że unikając laserowego nagrzewania kondensatu, będą w stanie jeszcze bardziej spowolnić światło – być może do prędkości kilku centymetrów na sekundę.

System o tak nietypowych właściwościach pozwoli badać kwantowo-optyczne właściwości materii, a także tworzyć rozmaite urządzenia do komputerów kwantowych przyszłości, np. przełączniki jednofotonowe.

Temat, jak mierzyć, a także jaka jest prędkość światła, interesował naukowców od czasów starożytnych. To bardzo fascynujący temat, który od niepamiętnych czasów był przedmiotem debaty naukowej. Uważa się, że prędkość ta jest skończona, nieosiągalna i stała. Jest nieosiągalna i stała, jak nieskończoność. Co więcej, jest skończony. Okazuje się, że jest to ciekawa zagadka fizyko-matematyczna. Jest jedna z opcji rozwiązania tego problemu. W końcu można było zmierzyć prędkość światła.

W starożytności myśliciele wierzyli, że prędkość światła jest nieskończoną ilością. Pierwsze oszacowanie tego wskaźnika podano w 1676 roku. Olaf Roemer... Według jego obliczeń prędkość światła wynosiła około 220 tys. km/s. Nie była to do końca dokładna wartość, ale zbliżona do prawdziwej.

Skończoność i oszacowanie prędkości światła potwierdzono po pół wieku.

W przyszłości naukowiec Fizeau możliwe było określenie prędkości światła do czasu, gdy promień przeszedł dokładną odległość.

Zorganizował eksperyment (patrz rysunek), podczas którego wiązka światła uciekła ze źródła S, została odbita przez lustro 3, przerwana przez zębaty dysk 2 i minęła podstawę (8 km). Następnie został odbity przez lustro 1 i wrócił na dysk. Światło wpadało do szczeliny między zębami i było obserwowane przez okular 4. Czas przejścia wiązki przez podstawę wyznaczono w zależności od prędkości obrotowej tarczy. Wartość uzyskana przez Fizeau była następująca: s = 313300 km/s.

Prędkość propagacji promienia w dowolnym ośrodku jest mniejsza niż prędkość w próżni. Ponadto wskaźnik ten przyjmuje różne wartości dla różnych substancji. Po kilku latach Foucault wymieniłem dysk na szybko obracające się lusterko. Zwolennicy tych naukowców wielokrotnie korzystali z ich metod i schematów badawczych.

Soczewki są podstawą instrumentów optycznych. Czy wiesz, jak to się oblicza? Możesz się tego dowiedzieć, czytając jeden z naszych artykułów.

I można znaleźć informacje, jak założyć celownik optyczny składający się z takich soczewek. Przeczytaj nasz materiał, a nie będziesz mieć żadnych pytań na ten temat.

Jaka jest prędkość światła w próżni?

Najdokładniejszy pomiar prędkości światła pokazuje liczbę 1 079 252 848,8 kilometrów na godzinę lub 299 792 458 m/s... Liczba ta obowiązuje tylko dla warunków powstałych w próżni.

Ale do rozwiązywania problemów zwykle używa się wskaźnika 300 000 000 m / s... W próżni prędkość światła w jednostkach Plancka wynosi 1. Zatem energia światła przemieszcza się o 1 jednostkę długości Plancka w 1 jednostce czasu Plancka. Jeśli w warunkach naturalnych powstaje próżnia, to z tą prędkością mogą poruszać się promienie rentgenowskie, fale świetlne widma widzialnego i fale grawitacyjne.

Istnieje jednoznaczna opinia naukowców, że cząstki o masie mogą przybierać prędkość jak najbardziej zbliżoną do prędkości światła. Ale nie są w stanie osiągnąć i przekroczyć wskaźnika. Największą prędkość, zbliżoną do prędkości światła, zarejestrowano podczas badania promieni kosmicznych oraz podczas przyspieszania niektórych cząstek w akceleratorach.

Wartość prędkości światła w dowolnym ośrodku zależy od współczynnika załamania tego ośrodka.

Ten wskaźnik może być różny dla różnych częstotliwości. Dokładny pomiar ilości jest ważny przy obliczaniu innych parametrów fizycznych. Na przykład, aby określić odległość podczas przejścia sygnałów świetlnych lub radiowych w lokalizacji optycznej, radarze, zasięgu światła i innych obszarach.

Współcześni naukowcy stosują różne metody określania prędkości światła. Niektórzy eksperci posługują się metodami astronomicznymi, a także metodami pomiarowymi wykorzystującymi techniki eksperymentalne. Bardzo często stosowana jest ulepszona metoda Fizeau. W tym przypadku koło zębate zostaje zastąpione modulatorem światła, który tłumi lub przerywa wiązkę światła. Odbiornikiem jest tu fotopowielacz lub fotokomórka. Źródłem światła może być laser, co pomaga zmniejszyć błąd pomiaru. Wyznaczanie prędkości światła czas bazowy można przemierzać metodami bezpośrednimi lub pośrednimi, co pozwala również na uzyskanie dokładnych wyników.

Jakie wzory obliczają prędkość światła

1. Prędkość propagacji światła w próżni jest wartością bezwzględną. Fizycy określają go literą „c”. Jest to wartość podstawowa i stała, niezależna od wyboru systemu raportowania i dająca charakterystykę czasu i przestrzeni jako całości. Naukowcy sugerują, że ta prędkość jest graniczną prędkością ruchu cząstek.

   Formuła prędkości światła w próżni:

   s = 3 * 10 ^ 8 = 299792458 m / s

   tutaj c jest wskaźnikiem prędkości światła w próżni.

2. Naukowcy udowodnili, że prędkość światła w powietrzu prawie pokrywa się z prędkością światła w próżni. Można go obliczyć za pomocą wzoru: