šviesos greitis

Fizinis

2022

Mes paaiškiname, kas yra šviesos greitis ir kam jis skirtas. Taip pat ir jo atradimo istorija. Jo svarba įvairiose srityse.

Šviesos greitis yra universali konstanta, nekintanti fiziniame laike ir erdvėje.

Koks yra šviesos greitis?

Greitisšviesa Tai mokslo bendruomenės nustatyta priemonė, paprastai naudojama šiose sritysemokslas fizinių ir astronominių studijų. Šviesos greitis rodo atstumą, kurį nukeliauja šviesa, vienam vienetui oras.

Labai svarbu tiriant dangaus, astronominius kūnus, žinoti, kaip jie elgiasi, perduoda elektromagnetinę spinduliuotę ir kaip šviesą suvokia žmogaus akis.

Jei žinome atstumą, galime žinoti, per kiek laiko šviesa jį nukeliauja. Pavyzdžiui, saulės šviesa Žemę pasiekia maždaug per 8 minutes ir 19 sekundžių. Šviesos greitis laikomas universalia konstanta, nekintančia laike irerdvė fizinis. Jo vertė yra 299 792 458 metrai perantra , arba 1080 milijonų kilometrų per valandą.

Šis greitis yra susijęs su ilgio vienetu, plačiai naudojamu astronomijoje, kuris yra šviesmečiai, o tai reiškia atstumą, kurį šviesa nukeliauja per metus.

Mūsų pateiktas šviesos greitis yra greitis, kurį ji turi vakuume. Tačiau šviesa perduodama kitomis priemonėmis, pavyzdžiui, vandeniu, stiklu ar oru. Jo perdavimas priklauso nuo tam tikrų terpės savybių, tokių kaip elektrinis laidumas, magnetinis pralaidumas ir kitos elektromagnetinės charakteristikos. Tada yra fizinės sritys, kurios elektromagnetiniu būdu palengvina jo perdavimą, ir kitos, kurios trukdo.

Šviesos elgsenos supratimas yra svarbus ne tik atliekant astronominius tyrimus, bet ir norint suprasti fiziką, su kuria jie dirba, pavyzdžiui, aplink Žemę skriejančius palydovus.

Šviesos greičio istorija

Apie šviesos kilmę ir jos atsiradimą pirmieji rašė graikaimaniau Tai sudarė tai, kad šviesa sklinda iš objektų, o tada buvo skleidžiama žmogaus vizija, kad ją užfiksuotų.

Iki XVII amžiaus šviesa nebuvo laikoma keliaujančia, o suvokiama kaip momentinis reiškinys. Tačiau tai pasikeitė nuostebėjimas užtemimų. Tik Galilėjus Galilėjus, atlikdamas tam tikrus eksperimentus, suabejojo ​​šiuo šviesos nuvažiuojamo atstumo „akimirksniu“ principu.

Įvairūs mokslininkai atliko keletą eksperimentų, kai kuriems pasisekė, kitiems ne, tačiau visi šie fiziniai tyrimai šiame prasidedančiame mokslo amžiuje buvo objektyvus išmatuoti šviesos greitį net ir esant sudėtingoms priemonėms, nes jo instrumentai ir metodai buvo netikslūs ir pagrindiniai.Galilėjus Galilėjus pirmasis atliko eksperimentą šiam reiškiniui išmatuoti, tačiau rezultatų, kurie padėtų apskaičiuoti šviesos perdavimo laiką, jis negavo.

Ole Roemer buvo pirmasis, kuris sėkmingai bandė išmatuoti šviesos greitį 1676 m. Roemeris, tyrinėdamas planetas, aptiko ant kūno atsispindėjusį žemės šešėlį Jupiteris, kad laikas tarp užtemimų buvo trumpesnis, kai atstumas iki Žemės sumažėjo, ir atvirkščiai. Jis gavo 214 000 kilometrų per sekundę vertę, priimtiną skaičių, atsižvelgiant į tikslumo lygį, kuriuo tuo metu buvo galima išmatuoti atstumą iki planetų.

poslinkis kad įvyko dėljudėjimas Žemės aplink Saulę greitis buvo 301 000 kilometrų per sekundę.

Daug įvairiųmetodus Pavyzdžiui, siekdamas pagerinti matavimo tikslumą, 1958 m. mokslininkas Froome'as pasiekė 299 792,5 kilometrų per sekundę vertę, naudodamas mikrobangų interferometrą, kuris buvo sėkmingiausias. Nuo 1970 m matavimas kokybiškai pagerėjo kuriant lazerinius įrenginius, kurie pasižymi didesne talpa, dideliu stabilumu ir naudoja cezio laikrodžius, kurie pagerina matavimų tikslumą.

Šviesos greitis įvairiose laikmenose (vidutinis greitis)

  • Tuščia – 300 000 km/s
  • Oras – 2999,920 km/s
  • Vanduo – 225,564 km/s
  • Etanolis – 220 588 km/s
  • Kvarcas – 205,479 km/s
  • Karūnos stiklas - 197 368 km/s
  • Titnago stiklas - 186 335 km/s
  • Deimantas – 123,967 km/s
!-- GDPR -->