Πώς το φως ταξιδεύει πιο γρήγορα ή πιο αργά στο νερό από τον αέρα;
* Δείκτης διάθλασης: Η ταχύτητα του φωτός σε ένα μέσο καθορίζεται από τον δείκτη διάθλασης. Ο δείκτης διάθλασης είναι ένα μέτρο για το πόσο η ταχύτητα του φωτός μειώνεται όταν διέρχεται από αυτό το μέσο. Το νερό έχει υψηλότερο δείκτη διάθλασης από τον αέρα, που σημαίνει ότι το φως επιβραδύνεται περισσότερο στο νερό.
* αλληλεπίδραση με μόρια: Καθώς το φως ταξιδεύει μέσα από ένα μέσο, αλληλεπιδρά με τα μόρια αυτού του μέσου. Στο νερό, το φως αλληλεπιδρά συχνότερα με τα μόρια του νερού από ό, τι με τα μόρια στον αέρα. Αυτές οι αλληλεπιδράσεις προκαλούν επιβράδυνση του φωτός.
Εδώ είναι μια αναλογία: Φανταστείτε ότι περπατάτε μέσα από ένα γεμάτο δωμάτιο. Μετακινείτε πιο αργά επειδή πρέπει να περιηγηθείτε γύρω από τους ανθρώπους. Ομοίως, το φως ταξιδεύει πιο αργά στο νερό, επειδή πρέπει να «πλοηγηθεί γύρω» τα μόρια του νερού.
Βασικά σημεία:
* ταχύτητα φωτός σε κενό: Η ταχύτητα του φωτός σε ένα κενό είναι η ταχύτερη δυνατή ταχύτητα, περίπου 299.792.458 μέτρα ανά δευτερόλεπτο (m/s). Αυτό συχνά υποδηλώνεται ως "C".
* ταχύτητα φωτός στον αέρα: Η ταχύτητα του φωτός στον αέρα είναι ελαφρώς πιο αργή από ό, τι σε κενό, αλλά πολύ κοντά (περίπου το 99,97% της ταχύτητας σε κενό).
* Ταχύτητα φωτός στο νερό: Η ταχύτητα του φωτός στο νερό είναι σημαντικά βραδύτερη από ό, τι στον αέρα, περίπου το 75% της ταχύτητας σε κενό.
Αυτή η διαφορά στην ταχύτητα είναι ο λόγος για τον οποίο βλέπετε πράγματα όπως ένα άχυρο που εμφανίζεται να κάμπτεται όταν βυθίζεται στο νερό. Το φως από το άχυρο αλλάζει την κατεύθυνση καθώς μεταβαίνει από τον αέρα στο νερό, δημιουργώντας την ψευδαίσθηση της κάμψης.
