Vận tốc của ánh sáng

Có lẽ hầu như mọi bạn đều biết rằng “Vận tốc tia nắng là hữu hạn, đôi khi cũng là tốc độ lớn độc nhất trong từ bỏ nhiên”. Mặc dù nhiên, để nắm rõ về gia tốc ánh sáng sủa là gì thì rất hiếm người cố được. Trường hợp vậy, hãy cũng baoveangiang.com mày mò về vận tốc ánh sáng sủa qua các thông tin hữu ích trong bài viết dưới đây.

Bạn đang xem: Vận tốc của ánh sáng

Vận tốc ánh sáng là tốc độ lớn duy nhất trong từ bỏ nhiên

Tốc độ ánh nắng là gì? mối quan hệ giữa vận tốc ánh sáng sủa với vận tốc ánh sáng

- Tốc tia nắng là tốc độ viral của những bức xạ năng lượng điện tử vào chân không. Nó là một trong hằng số thiết bị lý cơ bản, gồm vai trò quan trọng đặc biệt trong đồ vật lý cùng được xác định bằng 299.792.458 m/s với sai số 4 phần tỷ vào thời điểm năm 1975 sau khá nhiều thập kỷ nghiên cứu.a

- Đến năm 1983, đơn vị đo mét được định nghĩa lại trong hệ đo lường chuẩn chỉnh SI bằng khoảng cách ánh sáng truyền vào chân không trong thời gian bằng 1/299.792.458 của một giây. Kết trái là quý hiếm số của vận tốc ánh sáng trong đơn vị m/s được định nghĩa thắt chặt và cố định và chủ yếu xác.

- vận tốc ánh sáng là vận tốc cho những hạt phi trọng lượng liên kết với những trường đồ vật lý bao gồm bức xạ điện từ như proton ánh sáng lan truyền trong chân không, đôi khi nó cũng là tốc độ truyền của hấp dẫn được tiên đoán do các triết lý hiện tại.

- vận tốc ánh sáng lúc nó truyền qua vật liệu trong xuyên suốt như thủy tinh, không khí,….nhỏ hơn vận tốc ánh sáng. Tỷ số giữa tốc độ ánh sáng sủa với vận tốc ánh sáng truyền qua thứ liệu đó là chỉ số chiết suất của đồ gia dụng liệu.

Ví dụ: Với tia nắng khả kiến, phân tách suất của thủy tinh khoảng chừng 1.5. Vậy vận tốc ánh sáng truyền qua chất liệu thủy tinh được xác định là 299.792.458 / 1,5 ≈ 200000 km/s. Phân tách suất của không gian cho tia nắng khả loài kiến là 1.0003 nên vận tốc trong không gian của ánh nắng chậm hơn 90 km/s so với tốc độ ánh nắng trong chân không.

- vào thuyết tương đối, tốc độ ánh sáng có tương tác với thời hạn và không khí và nó gồm trong phương trình E = m.c2 của Einstein.

Phương trình tương đương giữa khối lượng và năng lượng

Các phương pháp đo tốc độ ánh sáng

1. Vào thiên văn học

- Cách 1: Ole Christensen Rømer là người thứ nhất dựa trên quan giáp thiên văn học tập để ước lượng tốc độ ánh sáng.

+ khi đo trường đoản cú Trái Đất, chu kỳ luân hồi quỹ đạo của các vệ tinh tự nhiên quay xung quanh một toàn cầu ở xa sẽ ngắn lại hơn nữa khi khoảng cách từ Trái Đất mang lại hành tinh kia gần hơn cùng ngược lại.

+ khoảng cách ánh sáng lan truyền từ hành tinh đến Trái Đất ngắn nhất lúc Trái Đất ở chỗ quỹ đạo gần với trái đất nhất với khi Trái Đất tại vị trí quỹ đạo xa tốt nhất so với địa cầu đó thì khoảng cách ánh sáng buộc phải truyền cũng chính là xa nhất.

+ Hiệu hai khoảng cách cực trị này chính bằng 2 lần bán kính quỹ đạo Trái Đất quanh mặt Trời.

+ Quan tiếp giáp sự đổi khác trong chu kỳ quỹ đạo của vệ tinh tự nhiên thực chất chính là hiệu thời hạn ánh sáng phải viral giữa khoảng cách ngắn và khoảng cách dài hơn. Nhờ vào vậy, Rømer đã phát hiện ra hiệu ứng này so với vệ tinh phía trong Io của Sao Mộc và ông kết luận được rằng “Ánh sáng sủa mất 22 phút để đi qua 2 lần bán kính của hành trình Trái Đất”. Mặc dù nhiên, ngày nay, quý giá đo được thực tiễn là hơn 16 phút.

- Cách 2: Sử dụng hiện tượng kỳ lạ Quang sai ở trong nhà thiên văn James Bradley, đó là “ Ánh sáng từ nguồn ở xa hiện tại lên ở đoạn khác so với một kính thiên văn hoạt động do tốc độ hữu hạn của ánh sáng”.

+ Do hướng của vectơ gia tốc Trái Đất thay đổi liên tục bởi nó từ quay cũng giống như quay trên quy trình quanh phương diện Trời yêu cầu vị trí biểu kiến của các ngôi sao sáng sẽ dịch chuyển tròn.

+ trường đoản cú góc lệch lớn số 1 của địa chỉ những ngôi sao trên thai trời, khoảng chừng 20.5 giây cung, chúng ta có thể tính được vận tốc ánh sáng sủa dựa theo gia tốc của Trái Đất trên quỹ đạo quanh phương diện Trời.

+ bằng phương pháp sử dụng phương thức này, Bradley vẫn tính được ánh sáng di chuyển nhanh rộng Trái Đất trên quỹ đạo 10.210 lần

2. Kỹ thuật thời hạn bay

Phương pháp này thực hiện dụng rứa Fizeau–Foucault vị Hippolyte Fizeau và Léon Founcault phát minh sáng tạo ra.

Ngày nay, trong số trường đại học, sinh viên hay sử dụng giao động ký cùng với độ phân giải nhỏ tuổi hơn 1 nano giây nhằm đo vận tốc ánh sáng bằng phương pháp đo độ trễ thời gian của chùm sáng tuyệt laser từ 1 laser hoặc đèn LED phản xạ từ gương. 

3. Hằng số năng lượng điện từ

- phương thức này thực hiện phương trình liên hệ c với hằng số năng lượng điện môi ε0 và hằng số tự môi μ0 trong lý thuyết Maxwell: c2 = 1/(ε0μ0).

Xem thêm: Tuyển Tập 11 Bài Thơ Lục Bát Về Mẹ Tình Cảm Ý Nghĩa Nhất, Thơ Lục Bát Về Mẹ Tình Cảm Ý Nghĩa Nhất

+ Hằng số điện môi đo theo năng lượng điện dung của một tụ điên với size hình học đang biết.

+ Hằng số tự môi có giá trị là 4π×10−7 H×m-1.

- gia tốc ánh sáng sủa được xác định theo phương thức này là 299710+22 km/s.

4. Sự cộng hưởng vào hốc

Với cách này, bạn ta triển khai đo độc lập riêng rẽ tần số f (đo tần số cộng hưởng áp dụng một bộ cộng hưởng trọn hốc) và cách sóng λ của một sóng điện từ vào chân không cùng tính vận tốc ánh sáng sủa theo theo công thức c = fλ.

5. Giao quẹt kế

Giao bôi kế dùng để đo bước sóng của mối cung cấp sáng

Giao sứt kế là một dụng cụ chất nhận được đo được cách sóng của sự phản xạ điện từ và từ đó, xác định được vận tốc ánh sáng.

- Một chùm sáng kết hợp đã biết tần số f sau thời điểm bị tách bóc thành nhị tia sẽ phối kết hợp lại cùng với nhau.

- Điều chỉnh quãng mặt đường truyền tia sáng trong những khi quan sát hình ảnh giao thoa và đo quãng con đường điều chỉnh, bạn cũng có thể xác định được cách sóng λ.

- tốc độ ánh sáng được xác minh bằng công thưc c = λf.

Tại sao chúng ta không thể chế tạo ra phương tiện đi nhanh hơn vận tốc ánh sáng

Có thể tạo thành phương tiện dịch chuyển nhanh hơn gia tốc ánh sáng không

Một đồ vật thể vĩnh cửu sẽ tương quan qua lại thân 3 đại lượng, bao gồm năng lượng, vận tốc và khối lượng. Phương trình diễn tả sự tương tự giữa trọng lượng và tích điện của Einstein được giới thiệu năm 1905 là một trong những công thức nổi tiếng. Nó được xác minh như sau:

E = m.c2

Trong đó:

Công thức này tức là “Khối lượng và năng lượng tỉ lệ thuận với nhau theo hằng số c. Năng lượng rất có thể chuyển thành khối lượng và ngược lại”.

Động lượng của một vật có trọng lượng sẽ tăng theo vận tốc, vật có tốc độ ánh sáng đang có khối lượng vô thuộc lớn. Vì chưng vậy, để tạo ra phương tiện hoàn toàn có thể đi cấp tốc hơn tốc độ ánh sáng, bọn họ cần:

- bí quyết 1: tạo nên một đồ vật có trọng lượng vô cùng lớn, ví dụ như một bé tàu vũ trụ mong mỏi đạt được tốc độ ánh sáng đề nghị to bằng một nửa trái đất và với kích cỡ như như vậy thì con bạn không có khả năng chế tạo.

- cách 2: gia tăng vận tốc cho 1 vật có trọng lượng đạt gia tốc ánh sáng hoặc tốc độ hữu hạn trong thời gian vô hạn hoặc gia tốc vô hạn trong thời hạn hữu hạn.

Cả 2 biện pháp này đều phải một nguồn năng lượng vô hạn nhưng mà con bạn vẫn chưa tồn tại cách nào có tác dụng được và chưa tồn tại một công nghệ nào có thể tạo ra phương tiện đi lại vượt qua vận tốc ánh sáng vì họ chưa bao gồm cách nào để hốt nhiên phá, ra khỏi phương trình của Einstein. Chỉ gồm có hạt ko có cân nặng mới đạt được gia tốc ánh sáng, như photon, các vật có cân nặng chỉ có thể đạt gần cân đối tốc ánh sáng.