Afleiding van die formule vir die spoed van lig. Betekenis en konsep

2024 Outeur: Angel Austin | [email protected]. Laas verander: 2023-12-17 05:14

Van skooldae af weet ons dat die spoed van lig, volgens Einstein se wette, 'n onoorkomelike maksimum in die Heelal is. Lig beweeg van die Son na die Aarde in 8 minute, wat ongeveer 150 000 000 km is. Dit neem net 6 uur om Neptunus te bereik, maar dit neem dekades vir ruimtetuie om sulke afstande te oorkom. Maar nie almal weet dat die waarde van die spoed aansienlik kan verskil na gelang van die medium waarin die lig verbygaan nie.

Formule vir die spoed van lig

Om die spoed van lig in vakuum te ken (c ≈ 310⁸ m/s), kan ons dit in ander media bepaal op grond van hul brekingsindeks n. Die formule vir die spoed van lig stem ooreen met die wette van meganika uit fisika, of eerder, die definisie van afstand deur tyd en die spoed van 'n voorwerp te gebruik.

Ons neem byvoorbeeld glas waarvan die brekingsindeks 1.5 is. Volgens die formule vir die spoed van lig, v=c / n, kry ons dat die spoed in hierdie medium ongeveer 200 000 km/s is. As ons 'n vloeistof, soos water neem, dan is die voortplantingsspoed van fotone (ligdeeltjies) daarin 226 000 km/s met 'n brekingsindeks van 1,33.

Formule vir die spoed van lig in die lug

Air is ook 'n medium. Daarom het dit die sogenaamde optiese digtheid. As fotone in 'n vakuum nie hindernisse op hul pad teëkom nie, dan spandeer hulle in 'n medium tyd aan opwekking van atoomdeeltjies. Hoe digter die omgewing, hoe meer tyd neem dit vir hierdie einste opwinding. Die brekingsindeks (n) in lug is 1,000292. En dit is nie ver van die limiet van 299 792 458 m/s nie.

Amerikaanse wetenskaplikes het daarin geslaag om die spoed van lig tot byna nul te vertraag. Meer as 1/299 792 458 sek. ligspoed kan nie oorkom nie. Die ding is dat lig dieselfde elektromagnetiese golf is as x-strale, radiogolwe of hitte. Die enigste verskil is die verskil tussen golflengte en frekwensie.

'n Interessante feit is die afwesigheid van massa in 'n foton, en dit dui op die afwesigheid van tyd vir hierdie deeltjie. Eenvoudig gestel, vir 'n foton wat etlike miljoene, of selfs miljarde jare gelede gebore is, het daar nie 'n sekonde van tyd verbygegaan nie.