光在真空中的傳播速度

在相對(duì)論中，光速與空間和時(shí)間相關(guān)聯(lián)，在質(zhì)能等價(jià)方程中具有特殊意義。光速與觀測(cè)者相對(duì)于光源的運(yùn)動(dòng)速度無(wú)關(guān)。物體的質(zhì)量將隨著速度的增大而增大，當(dāng)物體的速度接近光速時(shí)，它的動(dòng)質(zhì)量將趨于無(wú)窮大。

光在真空中的傳播速度

光在真空中的傳播速度為：299792458≈3×10?m/s。這是基于國(guó)際單位制度對(duì)光速在真空中的定義。"光速"，一般指的是光在真空中傳播的速度。在其他介質(zhì)中，如水或玻璃，光的速度會(huì)減慢。

光速的重要性無(wú)法被忽視。在日常生活中，光的速度是如此之快，以至于可以認(rèn)為光是瞬時(shí)傳播的。但在宇宙的尺度上，光速成了一個(gè)決定性的因素。例如，看向星空時(shí)，實(shí)際上看到的是過(guò)去的樣子，因?yàn)楣庑枰獣r(shí)間從那些遙遠(yuǎn)的星系傳到眼睛。此外，光速是物理學(xué)中許多重要理論的基礎(chǔ)，包括愛因斯坦的相對(duì)論。

光的傳播在介質(zhì)中會(huì)降低嗎

在介質(zhì)中移動(dòng)的光，速度被顯著降低了，研究發(fā)現(xiàn)在折射率n≈1.33的水中，光的傳播速度只有真空中的75%，這就給其它物質(zhì)超越光速創(chuàng)造了條件，于是一個(gè)在介質(zhì)中超越光速的現(xiàn)象就出現(xiàn)了，這就是契倫科夫輻射現(xiàn)象。

契倫科夫輻射現(xiàn)象是目前已知的唯一一個(gè)可以觀測(cè)到的介質(zhì)中物體的超光速現(xiàn)象。它是在1934年由前蘇聯(lián)物理學(xué)家阿列克契倫科夫所發(fā)現(xiàn)的，于是這一現(xiàn)象也因此而得名。

有時(shí)船在水中航行的時(shí)候，會(huì)產(chǎn)生水波，當(dāng)船的航行速度很快，超越水波的時(shí)候，就會(huì)在水面形成很大的弓形震波，這是因?yàn)榇乃俣忍?，以至于船所產(chǎn)生水波無(wú)法快速離開船體而產(chǎn)生堆積的結(jié)果。

光的應(yīng)用領(lǐng)域有哪些

1、通訊

地球赤道周長(zhǎng)為40075 km，而c大約等于300000000 m/s，所以信息沿著地球表面需時(shí)67毫秒才能行進(jìn)半個(gè)地球的距離。光在光纖中的實(shí)際傳遞時(shí)間則會(huì)更長(zhǎng)，因?yàn)楣饫w內(nèi)的光速比c慢大約35%，具體數(shù)值同折射率n相關(guān)。更甚者，全球性通訊很少用到兩點(diǎn)之間的最短距離，而且信號(hào)在通過(guò)電開關(guān)和信號(hào)再生器時(shí)還會(huì)加入額外的延時(shí)。

2、測(cè)量距離

雷達(dá)系統(tǒng)通過(guò)發(fā)出無(wú)線電波，并測(cè)量電波從目標(biāo)反射回來(lái)后的總時(shí)間，從而計(jì)算目標(biāo)的距離。目標(biāo)的距離是來(lái)回飛行時(shí)間的一半，乘以光速。

全球定位系統(tǒng)接收器通過(guò)測(cè)量來(lái)自各個(gè)衛(wèi)星的電波信號(hào)的抵達(dá)時(shí)間，計(jì)算它與這些衛(wèi)星的距離，再推算接收器在地球上的位置。由于光在一秒內(nèi)能行進(jìn)30萬(wàn)公里，所以這些時(shí)間的測(cè)量必須非常精準(zhǔn)。月球激光測(cè)距實(shí)驗(yàn)、射電天文學(xué)和深空網(wǎng)絡(luò)利用來(lái)回飛行時(shí)間，分別量度月球、各大行星及航天器的距離。