Швидкість світла
Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Швидкість світла швидкість розповсюдження електромагнітної взаємодії у вакуумі — фундаментальна фізична стала, прирівняна до
Швидкість світла позначається латинською літерою c від лат. celeritas.
Швидкість світла — єдина фізична стала в основних рівняннях електродинаміки. Вона не залежить від системи відліку, тобто однакова для будь-якого спостерігача, незалежно від швидкості, з якою цей спостерігач рухається. Дане твердження є основним постулатом теорії відносності Ейнштейна.
За положеннями теорії відносності жодна інформація не може бути передана зі швидкістю, яка перевищувала б швидкість світла. Інакше завжди можна було б знайти систему відліку, в якій інформація була б отримана раніше, ніж відправлена.
Оскільки швидкість світла — фундаментальна, незалежна від спостерігача, величина, то її значення можна використати для побудови системи фізичних одиниць. Наприклад, можна вибрати систему одиниць таким чином, щоб швидкість світла в ній дорівнювала одиниці. Проте така система була б дуже незручною на практиці. Тому, оскільки швидкість має розмірність довжини, поділеної на час, швидкість світла можна покласти рівною певному значенню, близькому до експериментально виміряної з використанням традиційних одиниць довжини і часу: метра і секунди, а потім зафіксувати це значення. Таким чином, швидкості світла присвоєне наведене вище значення. Надалі вона не буде визначатись з експерименту. Її фіксоване значення тепер служитиме для дослідного визначення відстаней.
Зміст |
[ред.] Швидкість світла в середовищі
В середовищі швидкість світла, тобто швидкість розповсюдження електромагнітних хвиль, змінюється з-за процесів поляризації атомів та молекул речовини. Відношення швидкості світла в середовищі й у вакуумі називають абсолютним показником заломлення n у цьому середовищі
де cm - швидкість світла в середовищі.
Для електромагнітних хвиль з різною частотою показник заломлення різний, це явище називається дисперсією світла. Розрізняють фазову швидкість світла, яка визначається показником заломлення, й групову швидкість.
Фазова швидкість світла характеризує зв'язок між довжиною хвилі й частотою. Вона визначається для безмежних в просторі плоских хвиль, які не можуть переносити інформацію. Фазова швидкість може перевищувати швидкість світла у вакуумі. При цьому принцип причинності не порушується.
Групова швидкість світла в середовищі характеризує процес розповсюдження хвильового пакету, яким може передаватися інформація. Групова швидкість завжди менша за швидкість світла в порожнечі, задовільняючи принцип причинності.
[ред.] Методи визначення швидкості світла
Методи, які використовуються для встановлення величини швидкості світла, базуються на вимірюванні часу протягом якого світло проходить певний шлях.
Досліди з визначення швидкості світла проводив Галілео Галілей. Розійшовшись із своїм учнем на вершини сусідніх гір, вони обмінювалися сигналами ліхтарів, визначаючи час затримки між посиланням і отриманням сигналу. Потім це дослід повторювався більшої віддаліі між горами, щоб відняти час, який зв'язаний із швидкістю реакції людини. Галілей прийшов до висновку, що швидкість світла набагато більша за можливості такого методу вимірювання.
Історично перша оцінка швидкості світла була зроблена Ремером в 1675 році. Він отримав значення 214 тисяч кілометрів за секунду. Ремер спостерігав за затемненнями супутників Юпітера й зауважив, що вони відбуваються не зовсім регулярно. Він припустив, що така нерегулярність зумовлена різною віддаллю між Юпітером і Землею, а, отже, зміною періоду часу, який необхідний світлу, щоб досягнути Землю. Таким чином вперше вдалося отримати швидкість світла із непоганою точністю.
[ред.] Тахіони
Жодне тіло не може подолати бар'єр швидкості світла. Однак, теоретично можливе існування частинок, які рухаються з надсвітловою швидкістю. Такі частинки не могли б зменшити свою швидкість до досвітлової. З іншого боку, вони не можуть брати участь у передачі інформації, бо інакше порушився б принцип причинності. Ці гіпотетичні частинки отримали назву тахіонів.
 |
Це незавершена стаття з фізики. Ви можете допомогти проекту, виправивши або дописавши її. |
 |
Цю сторінку необхідно дописати чи вдосконалити. Саме Ви можете допомогти проекту, зробивши це!. Це повідомлення варто замінити точнішим. |
[ред.] Дивіться також
