Ποια αέρια επηρεάζουν την ταχύτητα του φωτός;
Κανένα αέριο, ή οποιοδήποτε άλλο μέσο για αυτό το θέμα, μπορεί να επηρεάσει την ταχύτητα του φωτός σε ένα κενό.
Ωστόσο, η ταχύτητα του φωτός κάνει Αλλαγή όταν ταξιδεύει μέσα από ένα μέσο σαν αέριο. Αυτή η αλλαγή οφείλεται στην αλληλεπίδραση του φωτός με τα άτομα και τα μόρια του μέσου:
* διάθλαση: Το φως στρέφεται όταν εισέρχεται σε ένα διαφορετικό μέσο και αυτή η κάμψη προκαλείται από την αλλαγή της ταχύτητας. Το πυκνότερο μέσο (όπως ένα αέριο), τόσο πιο αργό το φως ταξιδεύει.
* Απορρόφηση και επανεμφάνιση: Το φως μπορεί να απορροφηθεί από άτομα και μόρια στο μέσο και στη συνέχεια εκπέμπεται εκ νέου. Αυτή η διαδικασία μπορεί επίσης να επιβραδύνει τη συνολική ταχύτητα φωτός.
Επομένως, ενώ τα αέρια δεν επηρεάζουν άμεσα την ταχύτητα του φωτός σε ένα κενό, μπορούν να επηρεάσουν την ταχύτητά του όταν ταξιδεύει μέσα από αυτά.
Ακολουθεί μια ανάλυση του τρόπου με τον οποίο τα διαφορετικά αέρια επηρεάζουν την ταχύτητα του φωτός:
* Πυκνότερα αέρια: Τα αέρια με υψηλότερες πυκνότητες, όπως το διοξείδιο του άνθρακα, θα επιβραδύνουν γενικά το φως περισσότερο από λιγότερο πυκνά αέρια, όπως το υδρογόνο.
* Σύνθεση: Τα συγκεκριμένα μόρια που υπάρχουν σε ένα αέριο μπορούν επίσης να επηρεάσουν την ταχύτητα του φωτός. Για παράδειγμα, τα αέρια με μόρια που απορροφούν συγκεκριμένα μήκη κύματος φωτός θα επηρεάσουν την ταχύτητα αυτών των μηκών κύματος περισσότερο από άλλα.
* Θερμοκρασία: Η θερμοκρασία ενός αερίου μπορεί να επηρεάσει την πυκνότητα του, η οποία με τη σειρά του επηρεάζει την ταχύτητα του φωτός. Γενικά, οι υψηλότερες θερμοκρασίες σημαίνουν υψηλότερη πυκνότητα και επομένως βραδύτερη ταχύτητα φωτός.
Σημαντική σημείωση: Η επίδραση των αερίων στην ταχύτητα του φωτός είναι σχετικά μικρή σε σύγκριση με την ταχύτητα του φωτός σε ένα κενό. Ωστόσο, εξακολουθεί να είναι σημαντικό για εφαρμογές όπως τηλεπικοινωνίες και οπτικά όργανα.
