Γιατί το ελαφρύ ταξιδεύει πιο αργά σε στερεά;
* αλληλεπίδραση με ηλεκτρόνια: Το φως, το οποίο είναι ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία, αλληλεπιδρά με τα ηλεκτρόνια των ατόμων στο στερεό. Όταν περνάει ένα ελαφρύ κύμα, προκαλεί την ταλάντευση αυτών των ηλεκτρονίων, δημιουργώντας ένα δευτερεύον κύμα. Αυτό το δευτερεύον κύμα παρεμβαίνει στο αρχικό κύμα, επιβραδύνοντάς το.
* πόλωση: Αυτή η αλληλεπίδραση προκαλεί επίσης το υλικό να γίνει πολωμένο. Ουσιαστικά, το ηλεκτρικό πεδίο του φωτεινού κύματος ευθυγραμμίζει τα ηλεκτρόνια στο υλικό, οδηγώντας σε μια αλλαγή στον δείκτη διάθλασης του υλικού. Αυτή η αλλαγή στο δείκτη διάθλασης συμβάλλει επίσης στην επιβράδυνση του φωτός.
* Πυκνότητα και σφιχτά συσκευασμένη δομή: Τα στερεά έχουν πολύ υψηλότερη πυκνότητα από τα αέρια ή τα υγρά, πράγμα που σημαίνει ότι τα άτομα συσκευάζονται πολύ πιο σφιχτά. Αυτή η στενή συσκευασία επιτρέπει πιο συχνές αλληλεπιδράσεις μεταξύ των φωτεινών κυμάτων και των ατόμων, οδηγώντας σε αυξημένη σκέδαση και βραδύτερη συνολική ταχύτητα.
Σκεφτείτε το έτσι: Φανταστείτε το φως ως αυτοκίνητο που ταξιδεύει σε αυτοκινητόδρομο. Σε ένα κενό (κενός χώρος), το αυτοκίνητο μπορεί να ταξιδέψει ελεύθερα με την ταχύτητα του φωτός. Σε ένα στερεό, είναι σαν το αυτοκίνητο οδηγεί μέσα από μια γεμάτη πόλη. Πρέπει να επιβραδύνει συνεχώς, να σταματάει και να περιηγείται γύρω από τα εμπόδια (άτομα). Αυτή η συνεχής αλληλεπίδραση επιβραδύνει το αυτοκίνητο κάτω συνολικά.
Σημαντική σημείωση: Ενώ το φως ταξιδεύει πιο αργά σε στερεά από ό, τι σε κενό, ποτέ δεν σταματάει ποτέ. Η ταχύτητα του φωτός είναι πάντα σταθερή σε ένα δεδομένο μέσο. Ποιες αλλαγές είναι η * εμφανής * ταχύτητα φωτός λόγω των αλληλεπιδράσεων που περιγράφηκαν παραπάνω.
