Derivação da fórmula da velocidade da luz. Significados e conceito

Índice:

Derivação da fórmula da velocidade da luz. Significados e conceito
Derivação da fórmula da velocidade da luz. Significados e conceito
Anonim

Desde os tempos de escola, sabemos que a velocidade da luz, de acordo com as leis de Einstein, é um máximo intransponível no Universo. A luz viaja do Sol para a Terra em 8 minutos, o que equivale a aproximadamente 150.000.000 km. Leva apenas 6 horas para chegar a Netuno, mas leva décadas para que a espaçonave supere essas distâncias. Mas nem todos sabem que o valor da velocidade pode variar significativamente dependendo do meio em que a luz passa.

Fórmula da velocidade da luz

Conhecendo a velocidade da luz no vácuo (c ≈ 3108 m/s), podemos determiná-la em outros meios com base em seu índice de refração n. A própria fórmula da velocidade da luz lembra as leis da mecânica da física, ou melhor, a definição de distância usando o tempo e a velocidade de um objeto.

formula da velocidade da luz
formula da velocidade da luz

Por exemplo, tomamos o vidro, cujo índice de refração é 1,5. De acordo com a fórmula da velocidade da luz, v=c / n, obtemos que a velocidade nesse meio é de aproximadamente 200.000 km / s. Se tomarmos um líquido, como a água, a velocidade de propagação dos fótons (partículas de luz) é de 226.000 km / s com um índice de refração de 1,33.

Fórmula da velocidade da luz no ar

Ar também é um meio. Portanto, tem a chamada densidade óptica. Se em um vácuo os fótons não encontram obstáculos em seu caminho, em um meio eles passam algum tempo na excitação de partículas atômicas. Quanto mais denso o ambiente, mais tempo leva para essa excitação. O índice de refração (n) no ar é 1,000292. E isso não está muito longe do limite de 299.792.458 m/s.

Fórmula da velocidade da luz no ar
Fórmula da velocidade da luz no ar

Cientistas americanos conseguiram diminuir a velocidade da luz para quase zero. Maior que 1/299.792.458 seg. velocidade da luz não pode superar. O fato é que a luz é a mesma onda eletromagnética que raios X, ondas de rádio ou calor. A única diferença é a diferença entre comprimento de onda e frequência.

Um fato interessante é a ausência de massa em um fóton, e isso indica a ausência de tempo para esta partícula. Simplificando, para um fóton que nasceu há vários milhões, ou mesmo bilhões de anos atrás, nem um segundo se passou.

Recomendado: