valon nopeus

Fyysinen

2022

Selitämme, mikä on valon nopeus ja mihin se on tarkoitettu. Myös tarina sen löytämisestä. Sen merkitys eri alueilla.

Valon nopeus on universaali vakio, joka on muuttumaton fysikaalisessa ajassa ja tilassa.

Mikä on valon nopeus?

Nopeusvaloa Se on tiedeyhteisön määräämä toimenpide, jota yleensä käyttävät alattiede fysikaalisista ja tähtitieteellisistä tutkimuksista. Valon nopeus ilmaisee valon kulkeman matkan yksikköä kohti sää.

Taivaan, tähtitieteellisten kappaleiden tutkimisen kannalta on olennaista tietää, miten niiden käyttäytyminen ja sähkömagneettisen säteilyn välittäminen on ja miten ihmissilmä havaitsee valon.

Jos tiedämme etäisyyden, voimme tietää, kuinka kauan valo kestää kulkea sen. Esimerkiksi kestää noin 8 minuuttia ja 19 sekuntia ennen kuin auringon valo saavuttaa maan. Valon nopeutta pidetään universaalina vakiona, joka on muuttumaton ajassa jatilaa fyysistä. Sen arvo on 299 792 458 metriä pertoinen eli 1080 miljoonaa kilometriä tunnissa.

Tämä nopeus liittyy tähtitieteessä laajalti käytettyyn pituusyksikköön, joka on valovuosi, joka viittaa valon vuodessa kulkemaan matkaan.

Esittämämme valon nopeus on nopeus, joka sillä on tyhjiössä. Valo välittyy kuitenkin muilla tavoilla, kuten vedellä, lasilla tai ilmalla. Sen lähetys riippuu tietyistä välineiden ominaisuuksista, kuten sähköisestä permissiivisuudesta, magneettisesta läpäisevyydestä ja muista sähkömagneettisista ominaisuuksista. Sitten on fyysisiä alueita, jotka sähkömagneettisesti helpottavat sen siirtymistä, ja toiset, jotka estävät sitä.

Valon käyttäytymisen ymmärtäminen ei ole tärkeää vain tähtitieteellisille tutkimuksille, vaan myös sen fysiikan ymmärtämiselle, jonka kanssa ne työskentelevät, esimerkiksi maata kiertävien satelliittien kanssa.

Valonnopeuden historia

Kreikkalaiset kirjoittivat ensimmäisinä valon alkuperästä ja sen alkuperästäajattelin Se koostui siitä, että valo säteili esineistä ja sitten ihmisnäkö säteili sen vangitsemiseksi.

1600-luvulle asti valon ei katsottu kulkevan, vaan se käsitettiin hetkellisenä ilmiönä. Tämä kuitenkin muuttui vuodestahavainto pimennyksistä. Ainoastaan ​​Galileo Galilei kyseenalaisti tiettyjä kokeita suorittamalla tämän valon kulkeman etäisyyden "välittömyyden" periaatteen.

Eri tutkijat suorittivat useita kokeita, osa onnesta ja osa ei, mutta kaikki nämä fysikaaliset tutkimukset tällä alkavalla tieteen aikakaudella pyrkivät tavoite mittaamaan valon nopeutta, vaikka hänen instrumenttinsa ja menetelmänsä olivat epätarkkoja ja ensisijaisia.Galileo Galilei suoritti ensimmäisenä kokeen tämän ilmiön mittaamiseksi, mutta hän ei saanut tuloksia, jotka auttaisivat laskemaan valon läpäisyaikaa.

Ole Roemer oli ensimmäinen, joka yritti mitata valon nopeutta vuonna 1676 asianmukaisella menestyksellä. Roemer havaitsi planeettoja tutkimalla maallisen varjon, joka heijastui kehosta Jupiter, että pimennysten välinen aika oli lyhyempi, kun etäisyys Maahan pieneni ja päinvastoin. Se sai arvon 214 000 kilometriä sekunnissa, mikä on hyväksyttävä luku, kun otetaan huomioon tarkkuus, jolla planeettojen etäisyys voitiin mitata tuolloin.

siirtymä joka tapahtui suhteessaliikettä Auringon ympärillä olevasta Maan nopeudesta se sai 301 000 kilometriä sekunnissa.

Monenlaisiamenetelmiä Mittaustarkkuuden parantamiseksi esimerkiksi tiedemies Froome saavutti vuonna 1958 arvon 299 792,5 kilometriä sekunnissa käyttämällä mikroaaltointerferometriä, joka on menestynein. Vuodesta 1970 alkaen mittaus parantunut laadullisesti kehittämällä laserlaitteita, joilla on suurempi kapasiteetti, suuri vakaus ja jotka käyttävät cesiumkelloja, jotka parantavat mittausten tarkkuutta.

Valon nopeus eri medioissa (keskinopeus)

  • Tyhjänä - 300 000 km/s
  • Ilma - 2999,920 km/s
  • Vesi - 225,564 km/s
  • Etanoli - 220 588 km/s
  • Kvartsi - 205,479 km/s
  • Kruunulasi - 197 368 km/s
  • Flinttilasi - 186 335 km/s
  • Timantti - 123,967 km/s
!-- GDPR -->