Prędkość światła — ile wynosi? Ciekawostki o prędkości światła
Przeczytasz w
3 minuty
Prędkość światła w próżni jest stałą fizyczną i nie zależy od żadnych czynników zewnętrznych. Ile wynosi? Od czego zależy to, jaka jest prędkość światła? Czy da się osiągnąć prędkość większą od prędkości światła? Odpowiadamy na te pytania w dzisiejszym artykule.
- Ile wynosi prędkość światła?
- Od czego zależy prędkość światła?
- Czy istnieje prędkość większa od prędkości światła?
- Historia badania prędkości światła
- Czy światłowód ma prędkość światła?
- Przesyłanie danych za pomocą światła
Ile wynosi prędkość światła?
Prędkość światła w próżni, czyli prędkość rozchodzenia się fali elektromagnetycznej w próżni jest jedną z podstawowych stałych fizycznych.
Przyjmuje się, że w takich warunkach prędkość światła wynosi dokładnie 299 792 458 metrów na sekundę, niezależnie od czynników zewnętrznych.
Jeśli chcielibyśmy przeliczyć tę wartość na mile, uzyskamy wynik wynoszący około 186 282 mil na sekundę (jedna mila to około 1609,34 metra), natomiast prędkość światła w km wyniesie około 299 792 kilometrów na sekundę lub 1 079 252 848,8 kilometrów na godzinę.
Od czego zależy prędkość światła?
To, ile wynosi prędkość światła, jest zależne od tego, przez co przechodzi światło. Najwyższe wartości uzyskamy w próżni. Tymczasem podczas przechodzenia fali elektromagnetycznej przez wodę, powietrze czy też szkło, prędkość światła będzie mniejsza, w zależności od właściwości optycznych tego medium i napotkanego oporu.
Jak obliczyć, jaka jest prędkość światła w wodzie? W tym celu możemy skorzystać ze wzoru:
v = c / n
gdzie:
- v to prędkość światła w wodzie (lub innym ośrodku);
- c to prędkość światła w próżni;
- n to współczynnik załamania ośrodka (w tym przypadku wody).
Wiemy, jaka jest prędkość światła w próżni (299 792 458 metrów na sekundę), znamy również wartość współczynnika załamania dla wody (w standardowych warunkach wynosi on prawie 1,333).
Zatem:
v = (299 792 458 m/s) / 1,333 ≈ 224 900 586 m/s
Prędkość światła w wodzie wynosi około 224 900 586 metrów na sekundę.
Czy istnieje prędkość większa od prędkości światła?
Według obecnej wiedzy fizycznej oraz teorii względności Alberta Einsteina nie da się osiągnąć prędkości większej od prędkości światła w próżni. To największa możliwa prędkość w naszym wszechświecie.
Fizycy nazwali już hipotetyczną, nieodkrytą jeszcze, cząstkę elementarną, która porusza się z prędkością nadświetlną (większą niż prędkość światła w próżni). Jest to tachion. Jak dotąd nie znaleziono jednak żadnych dowodów na istnienie tachionów.
Historia badania prędkości światła
Pierwszym badaczem, który podjął się zmierzenia tego, jaka jest prędkość światła, był urodzony w Pizie Galileusz. Włoski fizyk, matematyk, inżynier-wynalazca, filozof i astronom prowadził liczne eksperymenty. W szczególności interesowało go staczanie się kul po równi pochyłej, wykorzystanie wahadła do pomiaru czasu oraz zjawisko bezwładności. Przeprowadzone przez niego badania pozwoliły oszacować, że światło porusza się z prędkością wynoszącą ponad 30 km/s.
Kolejny przełom nastąpił w 1676 roku, za sprawą duńskiego astronoma, fizyka i urzędnika, Ole Rømera. Obserwacje astronomiczne badacza dostarczyły pierwszych dowodów na skończoną prędkość światła. W kolejnych latach badacze próbowali zmierzyć tę wartość za pomocą różnorodnych urządzeń:
- w 1676 roku holenderski uczony, matematyk, fizyk teoretyczny i doświadczalny, astronom oraz inżynier-wynalazca, Christiaan Huygens, oszacował, że prędkość światła w próżni wynosi 220 000 km/s;
- w 1727 roku angielski astronom i wieloletni Astronom Królewski James Bradley obliczył, że wartość ta wynosi 301 000 km/s;
- w 1850 roku francuski fizyk doświadczalny oraz członek Francuskiej Akademii Nauk i Petersburskiej Akademii Nauk, Jean Foucault, zmierzył prędkość światła przy pomocy wirującego lustra. Uzyskana przez niego wartość wyniosła 298 000 ± 500 km/s;
- w 1907 roku amerykański fizyk pochodzenia polsko-żydowskiego oraz noblista w dziedzinie fizyki, Albert Abraham Michelson dowiódł, że prędkość światła nie zależy od prędkości Ziemi w przestrzeni. Obliczył on również, że prędkość światła w powietrzu wynosi 299 740 km/s, a w próżni – 299 944 km/s.
Czy światłowód ma prędkość światła?
Światłowód to rodzaj przewodu wykonanego z włókien szklanych lub plastikowych, który służy do przesyłania światła jako nośnika informacji. Światłowody są wykorzystywane nie tylko w branży telekomunikacyjnej (np. do przesyłania danych internetowych), ale także w medycynie (do badań endoskopowych), przemyśle (w celu monitoringu procesów przemysłowych) oraz w militariach (między innymi w systemach wywiadowczych).
Dane przesyłane przy pomocy światłowodów przemieszczają się z bardzo dużą prędkością, zbliżoną do prędkości światła w próżni.
Przy okazji – jeśli szukasz routera do światłowodu – to wybraliśmy dla Ciebie kilka propozycji.
Przesyłanie danych za pomocą światła
Przesyłanie danych przy pomocy światła jest możliwe także dzięki Li-Fi. Technologia ta wykorzystuje diody LED oraz podczerwień. Ich szybkie włączanie i wyłączanie (które jest niedostrzegalne dla ludzkiego oka) mogą wychwytywać specjalne odbiorniki.
Li-Fi stale się rozwija, technologia ta odnajduje zastosowanie między innymi w medycynie (do komunikacji pomiędzy urządzeniami medycznymi) oraz w środkach transportu (np. na pokładach samolotów).
Może Cię zainteresować:
Czytaj więcej
