Πώς εξαρτάται η ταχύτητα του φωτός από το πλάτος και το μήκος κύματος;

Η ταχύτητα του φωτός σε ένα κενό δεν εξαρτάται από το πλάτος ή το μήκος κύματος. Αυτή είναι μια θεμελιώδης αρχή της φυσικής και είναι ένας από τους λόγους για τους οποίους η ταχύτητα του φωτός (περίπου 299.792.458 μέτρα ανά δευτερόλεπτο) θεωρείται καθολική σταθερά.

Εδώ είναι γιατί:

* Η φύση του φωτός: Το φως είναι ένα ηλεκτρομαγνητικό κύμα, που σημαίνει ότι είναι ένας συνδυασμός ταλαντευόμενων ηλεκτρικών και μαγνητικών πεδίων. Η ταχύτητα αυτών των κυμάτων καθορίζεται από τις ιδιότητες του μέσου που ταξιδεύουν (όπως το κενό, ο αέρας, το νερό).

* κενό: Σε ένα κενό, η ταχύτητα του φωτός καθορίζεται αποκλειστικά από τη διαπερατότητα και τη διαπερατότητα του ελεύθερου χώρου. Αυτές είναι θεμελιώδεις σταθερές της φύσης, που δεν επηρεάζονται από το πλάτος ή το μήκος κύματος του φωτός.

* Άλλα μέσα: Σε άλλα μέσα, η ταχύτητα του φωτός αλλάζει, αλλά αυτή η αλλαγή σχετίζεται με τον δείκτη διάθλασης του μέσου, όχι το πλάτος ή το μήκος κύματος του ίδιου του φωτός.

Ποιο είναι το εύρος και το μήκος κύματος επηρεάζουν:

* Ενέργεια: Η ενέργεια ενός ελαφρού κύματος είναι άμεσα ανάλογη με τη συχνότητα του (και αντιστρόφως ανάλογη με το μήκος κύματος του). Αυτό δίνεται από την εξίσωση του Planck:E =hν, όπου το E είναι ενέργεια, το H είναι σταθερά του Planck και το ν είναι συχνότητα.

* ένταση: Η ένταση του φωτός σχετίζεται με το τετράγωνο εύρους του. Ένα υψηλότερο πλάτος σημαίνει μια φωτεινότερη πηγή φωτός.

Συνοπτικά:

* Η ταχύτητα του φωτός σε ένα κενό είναι μια σταθερά και είναι ανεξάρτητη από το πλάτος και το μήκος κύματος.

* Το εύρος επηρεάζει την ένταση (φωτεινότητα) του φωτός.

* Το μήκος κύματος επηρεάζει την ενέργεια (χρώμα) του φωτός.