Ποια είναι η σχέση μεταξύ της ταχύτητας των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων και της πυκνότητας μιας ουσίας;
* ηλεκτρομαγνητικά κύματα σε κενό: Σε ένα κενό, η ταχύτητα των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων (συμπεριλαμβανομένου του φωτός) είναι σταθερή και υποδηλώνεται από το «C» (περίπου 299.792.458 μέτρα ανά δευτερόλεπτο). Η πυκνότητα δεν παίζει ρόλο σε αυτή την περίπτωση.
* ηλεκτρομαγνητικά κύματα σε μέσο: Η κατάσταση αλλάζει όταν τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα ταξιδεύουν μέσω μέσου όπως ο αέρας, το νερό ή το γυαλί.
* Δείκτης διάθλασης: Η ταχύτητα του φωτός σε ένα μέσο επηρεάζεται από τον δείκτη διάθλασης , που είναι ένα μέτρο για το πόσο η ταχύτητα του φωτός μειώνεται σε αυτό το μέσο σε σύγκριση με ένα κενό.
* Δείκτης πυκνότητας και διάθλασης: Ενώ η πυκνότητα μπορεί να επηρεάσει τον δείκτη διάθλασης, η σχέση δεν είναι γραμμική. Δεν είναι απλώς θέμα υψηλότερης πυκνότητας που οδηγεί σε βραδύτερη ταχύτητα φωτός.
* Άλλοι παράγοντες: Ο δείκτης διάθλασης εξαρτάται από την πολωτικότητα του υλικού (πόσο εύκολα τα ηλεκτρόνια του μπορούν να εκτοπιστούν από το ηλεκτρικό πεδίο του κύματος), το μήκος κύματος του φωτός και θερμοκρασία .
* Παράδειγμα: Το νερό έχει υψηλότερη πυκνότητα από τον αέρα, αλλά ο αέρας έχει υψηλότερο δείκτη διάθλασης (που σημαίνει ότι το φως ταξιδεύει πιο αργά στον αέρα).
Συνοπτικά:
* Η πυκνότητα είναι ένας παράγοντας που μπορεί να επηρεάσει έμμεσα την ταχύτητα του φωτός σε ένα μέσο, αλλά δεν είναι μια άμεση ή απλή σχέση.
* Ο πρωταρχικός παράγοντας που καθορίζει την ταχύτητα του φωτός σε ένα μέσο είναι ο δείκτης διαθλαστικής του, ο οποίος επηρεάζεται από ένα συνδυασμό παραγόντων που περιλαμβάνουν πυκνότητα, πολωσιμότητα και μήκος κύματος.
