Ποια είναι η μέση ταχύτητα φωτός όταν η δέσμη αναδύεται από το νερό στον αέρα;
Βασικές έννοιες
* διάθλαση: Το φως στρέφεται όταν περνά από το ένα μέσο σε άλλο επειδή η ταχύτητα του φωτός αλλάζει.
* Δείκτης διάθλασης (n): Αυτό είναι ένα μέτρο για το πόσο φως επιβραδύνεται σε ένα μέσο σε σύγκριση με την ταχύτητά του σε ένα κενό.
* ταχύτητα φωτός σε κενό (c): Περίπου 299.792.458 μέτρα ανά δευτερόλεπτο (m/s).
Υπολογισμοί
1. ταχύτητα φωτός στο νερό:
* Ο δείκτης διάθλασης του νερού (N) είναι περίπου 1,33.
* Ταχύτητα φωτός στο νερό (V) =C / N =299,792,458 m / s / 1,33 ≈ 225,407,148 m / s
2. ταχύτητα φωτός στον αέρα:
* Ο δείκτης διάθλασης του αέρα είναι πολύ κοντά στο 1, που σημαίνει ότι το φως ταξιδεύει σχεδόν τόσο γρήγορα στον αέρα όσο και σε κενό.
* Ταχύτητα φωτός στον αέρα (V) ≈ C ≈ 299,792,458 m/s
Συμπέρασμα
Όταν μια δέσμη φωτός αναδύεται από το νερό στον αέρα, η ταχύτητά του αυξάνεται από περίπου 225.407.148 m/s σε σχεδόν 299.792.458 m/s. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι το φως ταξιδεύει ταχύτερα σε ένα μέσο με χαμηλότερο δείκτη διάθλασης.
Σημαντική σημείωση: Η έννοια της "μέσης ταχύτητας φωτός" κατά τη διάρκεια της μετάβασης δεν είναι αρκετά ακριβής. Η ταχύτητα του φωτός αλλάζει στιγμιαία καθώς περνά από το νερό στον αέρα.
