Τι θα επιβραδύνει την ταχύτητα του φωτός μέσω ενός υλικού;
Γιατί το φως επιβραδύνεται στην ύλη
Το φως ταξιδεύει με την ταχύτερη ταχύτητά του σε κενό, που υποδηλώνεται ως "C" (περίπου 299.792.458 μέτρα ανά δευτερόλεπτο). Όταν το φως εισέρχεται σε ένα υλικό, αλληλεπιδρά με τα άτομα και τα ηλεκτρόνια μέσα σε αυτό το υλικό. Αυτή η αλληλεπίδραση προκαλεί καθυστέρηση, επιβραδύνοντας αποτελεσματικά το φως προς τα κάτω.
Βασικοί παράγοντες που επηρεάζουν την ταχύτητα φωτός:
* Δείκτης διάθλασης: Κάθε υλικό έχει ένα μοναδικό δείκτη διάθλασης (N), ο οποίος μετρά πόσο το φως επιβραδύνεται όταν περνάει μέσα από αυτό. Ένας υψηλότερος δείκτης διάθλασης σημαίνει μεγαλύτερη επιβράδυνση. Εδώ είναι η σχέση:
* ταχύτητα φωτός σε υλικό (V) =ταχύτητα φωτός σε κενό (c) / δείκτη διάθλασης (n)
* Πυκνότητα: Τα πυκνότερα υλικά έχουν συνήθως υψηλότερο δείκτη διάθλασης. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι υπάρχουν περισσότερα άτομα συσκευασμένα σε ένα δεδομένο χώρο, οδηγώντας σε περισσότερες αλληλεπιδράσεις με το φως.
* Συχνότητα/μήκος κύματος φωτός: Η ταχύτητα του φωτός σε ένα υλικό μπορεί επίσης να εξαρτάται ελαφρώς από το χρώμα (συχνότητα ή μήκος κύματος) του φωτός. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο βλέπετε ένα πρίσμα να ξεχωρίζει το λευκό φως στα χρώματα του συστατικού του.
Παραδείγματα υλικών που επιβραδύνουν το φως:
* γυαλί: Ένα κοινό παράδειγμα. Ο δείκτης διάθλασης για το μεγαλύτερο μέρος του γυαλιού είναι περίπου 1,5, που σημαίνει ότι το φως ταξιδεύει περίπου τα δύο τρίτα τόσο γρήγορα σε γυαλί όσο και σε κενό.
* νερό: Το νερό έχει δείκτη διάθλασης περίπου 1,33, οπότε το φως ταξιδεύει πιο αργά στο νερό από ό, τι στον αέρα.
* Διαμάντια: Τα διαμάντια έχουν έναν πολύ υψηλό δείκτη διάθλασης (περίπου 2,42), γι 'αυτό λάμπουν τόσο όμορφα.
* Ορισμένοι κρύσταλλοι: Μερικοί ειδικοί κρύσταλλοι μπορούν να επιβραδύνουν το φως σε εξαιρετικά χαμηλές ταχύτητες, ακόμη και σε στάση για σύντομες περιόδους.
Σημαντική σημείωση: Το φως δεν σταματά ή ταξιδεύει προς τα πίσω σε ένα υλικό. Το αποτέλεσμα επιβράδυνσης είναι μια εμφανής αλλαγή στην ταχύτητα λόγω των αλληλεπιδράσεων με τα άτομα.
