Derivación de la fórmula de la velocidad de la luz. significados y concepto

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Derivación de la fórmula de la velocidad de la luz. significados y concepto
Derivación de la fórmula de la velocidad de la luz. significados y concepto
Anonim

Desde la escuela sabemos que la velocidad de la luz, según las leyes de Einstein, es un máximo insuperable en el Universo. La luz viaja del Sol a la Tierra en 8 minutos, que son aproximadamente 150.000.000 km. Solo se necesitan 6 horas para llegar a Neptuno, pero las naves espaciales tardan décadas en superar tales distancias. Pero no todo el mundo sabe que el valor de la velocidad puede variar significativamente según el medio por el que pasa la luz.

Fórmula de la velocidad de la luz

Conociendo la velocidad de la luz en el vacío (c ≈ 3108 m/s), podemos determinarla en otros medios en función de su índice de refracción n. La misma fórmula para la velocidad de la luz se asemeja a las leyes de la mecánica de la física, o mejor dicho, la definición de distancia usando el tiempo y la velocidad de un objeto.

formula de la velocidad de la luz
formula de la velocidad de la luz

Por ejemplo, tomamos el vidrio, cuyo índice de refracción es 1,5. Según la fórmula de la velocidad de la luz, v=c\n, obtenemos que la velocidad en este medio es de aproximadamente 200.000 km/s. Si tomamos un líquido, como el agua, entonces la velocidad de propagación de los fotones (partículas de luz) en él es de 226.000 km/s con un índice de refracción de 1,33.

Fórmula de la velocidad de la luz en el aire

El aire también es un medio. Por lo tanto, tiene la llamada densidad óptica. Si en el vacío los fotones no encuentran obstáculos en su camino, en el medio pasan algún tiempo excitando las partículas atómicas. Cuanto más denso es el entorno, más tiempo lleva esta misma emoción. El índice de refracción (n) en el aire es 1,000292. Y eso no está muy lejos del límite de 299 792 458 m/s.

Fórmula de la velocidad de la luz en el aire
Fórmula de la velocidad de la luz en el aire

Científicos estadounidenses han logrado reducir la velocidad de la luz a casi cero. Mayor que 1/299,792,458 seg. la velocidad de la luz no puede superar. Lo que pasa es que la luz es la misma onda electromagnética que los rayos X, las ondas de radio o el calor. La única diferencia es la diferencia entre la longitud de onda y la frecuencia.

Un hecho interesante es la ausencia de masa en un fotón, y esto indica la ausencia de tiempo para esta partícula. En pocas palabras, para un fotón que nació hace varios millones, o incluso miles de millones de años, no ha pasado ni un segundo.

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