Γιατί το φως ταξιδεύει αργά μέσα από στερεά;
Εδώ υπάρχει η παρανόηση και η σωστή εξήγηση:
Η εσφαλμένη αντίληψη:
* Δείκτης διάθλασης: Όταν το φως ταξιδεύει από το ένα μέσο σε άλλο, αλλάζει κατεύθυνση. Αυτό το φαινόμενο ονομάζεται διάθλαση. Η έκταση της κάμψης καθορίζεται από τον δείκτη διάθλασης του μέσου. Τα στερεά έχουν γενικά υψηλότερο δείκτη διάθλασης από τον αέρα ή ένα κενό.
* φαινομενική επιβράδυνση: Ο υψηλότερος δείκτης διάθλασης το κάνει * να εμφανίζεται * σαν το φως να ταξιδεύει πιο αργά σε στερεά. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι το φως αλληλεπιδρά περισσότερο με τα άτομα στο στερεό, το οποίο επιβραδύνει τη συνολική * διάδοση * του φωτός κύματος. Ωστόσο, τα μεμονωμένα φωτόνια φωτός εξακολουθούν να ταξιδεύουν με την ταχύτητα του φωτός (c) μέσα στο στερεό.
Η σωστή εξήγηση:
* αλληλεπίδραση με την ύλη: Όταν το φως ταξιδεύει μέσα από ένα στερεό, αλληλεπιδρά με τα άτομα και τα ηλεκτρόνια μέσα στο υλικό. Αυτή η αλληλεπίδραση προκαλεί την απορρόφηση και την εκ νέου εκ νέου από τα άτομα, καθυστερώντας ελαφρώς τη συνολική διάδοση του κύματος.
* ταχύτητα φωτός σε κενό: Η ταχύτητα του φωτός (C) είναι μια θεμελιώδη σταθερά στη φυσική και αντιπροσωπεύει την ταχύτερη δυνατή ταχύτητα οτιδήποτε μπορεί να ταξιδέψει σε κενό. Το φως δεν ταξιδεύει πιο αργά από το C, ακόμη και μέσα σε ένα υλικό.
* ταχύτητα φάσης: Η ταχύτητα με την οποία οι κορυφές και οι κοιλότητες της κίνησης του φωτός (που ονομάζεται ταχύτητα φάσης) είναι αυτό που φαίνεται να είναι πιο αργή στα στερεά. Ωστόσο, η ταχύτητα *της ομάδας *, η οποία αντιπροσωπεύει την ταχύτητα με την οποία τα ταξίδια που μεταφέρονται από το φως του φωτός, εξακολουθεί να είναι κοντά στο c.
Συνοπτικά:
Το φως δεν ταξιδεύει πιο αργά σε στερεά από ό, τι σε κενό. Η φαινομενική επιβράδυνση οφείλεται στην αλληλεπίδραση του φωτός με την ύλη, η οποία καθυστερεί τη συνολική διάδοση του φωτός κύματος. Η πραγματική ταχύτητα του φωτός παραμένει σταθερή, αλλά η * ταχύτητα φάσης * μπορεί να είναι βραδύτερη σε πυκνότερα μέσα.
