tốc độ ánh sáng

VậT Lý

2022

Chúng tôi giải thích tốc độ ánh sáng là gì và nó dùng để làm gì. Ngoài ra, câu chuyện về sự khám phá của nó. Tầm quan trọng của nó trong các lĩnh vực khác nhau.

Tốc độ ánh sáng là một hằng số phổ quát, bất biến trong thời gian và không gian vật lý.

Tốc độ ánh sáng là gì?

Tốc độ củanhẹ Nó là một thước đo được quy định bởi cộng đồng khoa học, thường được sử dụng trong các lĩnh vựckhoa học nghiên cứu vật lý và thiên văn. Tốc độ ánh sáng cho biết khoảng cách mà ánh sáng truyền đi, trên một đơn vị thời tiết.

Điều cơ bản cho việc nghiên cứu các thiên thể, thiên văn là biết hoạt động của chúng và sự truyền bức xạ điện từ cũng như cách mắt người cảm nhận được ánh sáng.

Nếu chúng ta biết một khoảng cách, chúng ta có thể biết cần bao lâu để ánh sáng truyền được khoảng cách đó. Ví dụ, mất khoảng 8 phút 19 giây để ánh sáng từ mặt trời đến Trái đất. Tốc độ ánh sáng được coi là một hằng số phổ quát, bất biến theo thời gian vàkhoảng trống thuộc vật chất. Giá trị của nó là 299.792.458 mét mỗithứ hai hoặc 1080 triệu km mỗi giờ.

Tốc độ này liên quan đến một đơn vị độ dài được sử dụng rộng rãi trong thiên văn học là năm ánh sáng, dùng để chỉ quãng đường ánh sáng truyền đi trong một năm.

Tốc độ ánh sáng mà chúng tôi đã trình bày là tốc độ nó có trong chân không. Tuy nhiên, ánh sáng được truyền qua các phương tiện khác, chẳng hạn như nước, thủy tinh hoặc không khí. Sự truyền dẫn của nó phụ thuộc vào các đặc tính nhất định của phương tiện, chẳng hạn như độ cho phép về điện, độ từ thẩm và các đặc tính điện từ khác. Sau đó, có những khu vực vật lý tạo điều kiện thuận lợi cho việc truyền qua điện từ của nó và những khu vực khác cản trở nó.

Hiểu được hành vi của ánh sáng không chỉ quan trọng đối với các nghiên cứu thiên văn mà còn để hiểu về vật lý mà chúng làm việc, ví dụ như vệ tinh quay quanh Trái đất.

Lịch sử của tốc độ ánh sáng

Người Hy Lạp là những người đầu tiên viết về nguồn gốc của ánh sáng vàtư tưởng Nó bao gồm ở chỗ ánh sáng phát ra từ các vật thể và sau đó thị giác của con người được phát ra để chụp nó.

Cho đến thế kỷ XVII, ánh sáng không được coi là truyền đi mà được quan niệm như một hiện tượng tức thời. Tuy nhiên, điều này đã thay đổi kể từ khiquan sát của nguyệt thực. Chỉ có Galileo Galilei, bằng cách thực hiện một số thí nghiệm, đã đặt câu hỏi về nguyên lý "tính tức thời" của khoảng cách mà ánh sáng truyền đi.

Một số thí nghiệm đã được thực hiện bởi các nhà khoa học khác nhau, một số may mắn và một số thì không, tuy nhiên, tất cả những nghiên cứu vật lý trong thời đại khoa học sơ khai này đều theo đuổi khách quan đo tốc độ ánh sáng ngay cả với những phức tạp mà các công cụ và phương pháp của ông không chính xác và chủ yếu.Galileo Galilei là người đầu tiên thực hiện một thí nghiệm để đo hiện tượng này, nhưng ông đã không thu được kết quả giúp tính toán thời gian truyền của ánh sáng.

Ole Roemer là người đầu tiên cố gắng đo tốc độ ánh sáng vào năm 1676 với thành công liên quan. Roemer đã phát hiện ra, bằng cách nghiên cứu các hành tinh, bóng trên mặt đất phản chiếu trên cơ thể của sao Mộc, rằng thời gian giữa các lần nguyệt thực ngắn hơn khi khoảng cách đến Trái đất giảm, và ngược lại. Nó thu được giá trị 214.000 km / giây, một con số có thể chấp nhận được với mức độ chính xác mà khoảng cách của các hành tinh có thể được đo tại thời điểm đó.

sự dời chỗ điều đó xảy ra liên quan đếnsự chuyển động của Trái đất quay quanh Mặt trời, nó thu được giá trị là 301.000 km / giây.

Nhiều loạiphương pháp Để cải thiện độ chính xác của phép đo, ví dụ, vào năm 1958, nhà khoa học Froome đã đạt đến giá trị 299.792,5 km / giây bằng giao thoa kế vi sóng, đây là giá trị thành công nhất. Kể từ năm 1970, đo đạc được cải thiện về chất lượng với sự phát triển của các thiết bị laser có công suất lớn hơn, độ ổn định cao và sử dụng đồng hồ cesium giúp cải thiện độ chính xác của phép đo.

Tốc độ ánh sáng trong các phương tiện khác nhau (tốc độ trung bình)

  • Rỗng - 300.000 km / s
  • Đường không - 2999,920 km / s
  • Nước - 225,564 km / s
  • Ethanol - 220,588 km / s
  • Thạch anh - 205,479 km / s
  • Kính Crown - 197,368 km / s
  • Kính đá lửa - 186,335 km / s
  • Kim cương - 123,967 km / s
!-- GDPR -->