高手從本質上區分一下光速不變定律與光在不同介質中傳播速度不同這概念吧

2022-03-08 02:08:20 字數 5615 閱讀 3911

1樓:

首先無論如何要講的是,光速不變定律本來就是說,真空中光速不變。這裡囉嗦的是,如果把光看成光子,由於光子的零靜止質量,他在任意慣性系中只能以光速c運動。

乙個不算很準確但簡單的影象是,乙個光子在介質中依然以光速c在運動,但是它不停的與介質分子發生碰撞,傳播方向不停發生變化,然後一束光裡含有許多光子,這些光子整體上表現出來的依然是直線傳播,但每個光子走的是彎彎曲曲的路徑,總體上光速c就降下來了。

具體的細節要用量子場論解釋,但是上面的影象大致不錯的。

2樓:匿名使用者

光速不變是指光在真空中的傳播速度不變。

因為光本質上是一種電磁場,而且這種電磁場的傳播可以不需要依賴其他任何媒介,所以它在真空中也可以傳播的。這也就是為什麼遙遠的恆星的發光能夠穿過浩瀚的太空來到地球並且被我們看到的原因。

當光在普通物質媒介中傳播時,因為受物質媒介的阻力作用(^_^,這個時候,你又可以把光看作是一種物質~~~!),速度是各有不同的。

鑑定完畢。

3樓:深海紅泉

光速不變,是相對參照系講的,在任何參照系內都光速都不變。與參照系無關。無論是在真空中還是在介質中,傳播速度都不會因為介質的運動狀態發現變化。

比如在玻璃中的光速也是不變的,無論玻璃在什麼樣的運動系中。玻璃順光速運動,總光速不會增加的。

因此,不同介質中的傳播速度與光速不變不衝突。

愛因斯坦說光速不變,但為什麼光在光琉介質傳播速度快,光密則慢

4樓:匿名使用者

不變也是相對的,光速與傳播介質有關,可以這樣理解,不同的介質對應的不同速度都是等效速度,光速常量是現存以太的性質,

5樓:匿名使用者

一般指真空中 光速不變

關於光速不變

6樓:匿名使用者

光速不變原理:無論在何種慣性系(慣性參照系)中觀察,光在真空中的傳播速度都是乙個常數,都為299792.458公里/秒。

證明光速不變的四項事實。

1) 恆星光行差。

2) 恆星都是乙個乙個的小圓點。

3) 恆星都靜止。

4) 太陽光麥可遜——莫雷實驗。

任意恆星光行差都長期保持不變,證明:光行差不隨時間變化,所以光速也不隨時間變化。所有恆星的光行差都為20.5〃角距,證明:所有恆星的光速都相同。

《系統分析恆星光行差》中已經詳細論證了「光速不變」,所以不再重複。

恆星都是乙個乙個的小圓點,證明:任意乙個恆星的所有的光線的光速都相同,即沒有不同光速的光線。

因為沒有任何光速『變化』的現象,所以只有採用『反證法』。

設:某恆星發來兩種光速的光線;光速為c的光線,用c表示;光速為c的光線,用c表示;光速c>c

因為c和c都是連續的,所以觀測者能夠同時接收到c和c;但觀測者同時接收到的c和c,必然不是同時從恆星發出的。

因此設:c發出的時刻為零;c發出的時刻為t;恆星零時刻的位置為a;t時刻的位置為b;因恆星週日視運動角速度ω=15.0411〃/秒,所以a、b之間的角距φ=ωt

再設:φ=10′(太陽直徑的1/3);恆星距離l=30光年。

則:t=φ/ω=10×60÷15.0411≈40(秒)

c傳播的時間t1=l/c=30(年)≈86400×365=946080000(秒)

c傳播的時間t2=l/c

據題意知:t2=t1+t=l/c+t=946080000+40=946080040(秒)

所以:c=l/t2=946080000c/946080040≈0.9999999577c≈299999.987(公里/秒)

即:如果φ=10′,則c-c=300000-299999.987=0.013(公里/秒)=13(公尺/秒)

也就是說:如果兩條光線的光速差為13公尺/秒,則這顆距離為30光年的恆星,就同時在角距為10′的a和b兩個位置上。

光速連續比間斷變化的可能性大得多,如果恆星光速是在c和c的範圍內連續變化的,則看起來,該恆星應該是:長度為10′角距的線段。

因為從未看到過:恆星具有多個位置和任何拉長的現象,所以結論正確。

恆星都靜止,證明:所有恆星的光速都不隨時間變化,都始終恒為常數c不變。這是因為如果光速不斷變化,則看起來恆星必然是運動的。證明方法與上述類似,不再重複。

太陽光麥可遜——莫雷實驗證明:太陽光的光速不變。

麥可遜——莫雷實驗的依據是:光速=波長×頻率

光波長和頻率都是根據光干涉條紋確定的。根據『楊氏雙縫干涉實驗』干涉條紋之間的間距,能夠獨立推算出『光波長』,自然可確定『光頻率』。

這樣推算確定的光波長和頻率的乘積為常數,即不同顏色光的波長和頻率的乘積相等;而且乘積數值等於檢測的『光速值』;從而充分證明:『光速=波長×頻率』成立。

麥可遜和莫雷通過長期多次分別檢測,來自不同方向的陽光的光速,充分證明:陽光的光速不變。

7樓:匿名使用者

愛因斯坦相對論中曾提出光速不變定理,是指在愛因斯坦所說的引力空間中,光速永遠是不變的,即使能量再大,時間甚至停止,光速都永遠不會變化.

為何呢?因為光速是我們的極限參考系,無物體可以超越光速.科學家曾經做過各種實驗,怎樣測量所測的光速都是c(即光速).

也就是說,在真空中,光速不管在任何的引力場裡,光速都不會改變.

當然,這是對於愛因斯坦相對論,而且這種情況只限於真空中.但是從物理角度分析,光在不同的介質裡,光速是有所改變的,我們用公式就能證明出這一點.

v=c/n,c指光速,n是制介質的折射率,v就是在此介質中的光速了.可以看出,如果介質的折射率越高,光速越慢.而且,不同的色光在同一種介質中速度也是不相同的,光的折射率越高,速度越快.

比如在水中,紅光就比紫光快(即紅光折射率大於紫光折射率).

8樓:三元平衡定律

三元平衡定律:在乙個系統內,兩個非平衡狀態趨於平衡狀態的過程,就是三元平衡的過程。

9樓:星系群

光速不變原理:無論在何種慣性參照系中觀察,光在真空中的傳播速度都是乙個常數,都為299792.458km/s。

因為光通過介質時折射率不同,所以速度不同。

空氣中的光速接近真空中的光速;

冰中的光速是230000km/s;

水中的光速是225000km/s;

酒精中的光速是220000km/s;

玻璃中的光速是200000km/s。

10樓:

我靠。。。鄙視

一涉及到光速就相對論。。。。。。。。。。。。。

那個說的恆星都靜止的

暈倒。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。

難道你沒看最新的天文觀測成果。。。。。。。。。。。

我們所處的銀河系的中心就是乙個超大黑洞 銀河系中所有恆星貌似都繞著黑洞轉。。。

誰能夠解釋下為什麼光速在任何參照系中都是不變的?

11樓:匿名使用者

愛因斯坦相對論,光速不變原理,這只是相對論的假設之一,相對論要建立在這個假設至上,我們平常所說的空間,為3維空間,加上時間一共4維。

這個假設的內容就是,在這個思維空間上,任何物體的速度都是光速c,

那麼,如果如果乙個物體速度小,則它的時間速度就相應大;反之則相反。比如一架以1/2 c允許的飛船,以它為參照系,光運動同樣的距離,所用的時間是「一樣」的,因為參照系不同,時間的流速就不同。因此,光的速度 = 同樣的距離/同樣的時間,因此光速不變。

12樓:匿名使用者

這個是愛因斯坦相對論裡的乙個結論。因為在任何的時候,如果速度比光速還大,那麼你看到的太陽光不是白色的,而是一段白的,一段黑的,這與實際相矛盾,所以速度總比光速慢!

13樓:匿名使用者

因為光的傳播並不需要介質,聲音啊什麼的都需要一定的介質才能傳播

14樓:匿名使用者

求解maxwell equations得到的

光速不變原理和光在真空中進入介質中速度會變小矛盾嗎?學了相對論有點糊塗了。

15樓:匿名使用者

光速不變是指「任何慣性系上測量到的真空中的光速都是恆定不變的c」

有限制條件下的結論與其他條件下測量到的資料不存在矛盾不矛盾的問題。不在同一條件下不具有可比性。

相對論本身是非常簡單的原理,就是運動是相對性的,必須有乙個參照物。沒有參照物就不存在速度這樣的概念。這是與經典物理學最根本的區別。

其他的結論和表達都是基於這個基本的準則在經典物理學理論的基礎上作的相應的修正。

對比經典物理學中的速度概念,雖然也承認速度的相對性,但是重要的是預設有乙個絕對速度,就是相對宇宙中絕對靜止的參照物「以太」的運動。所有的相對運動是建立在相對以太的絕對運動的差值上的。

設想一下就能知道,假如在茫茫宇宙中只有乙個物體,沒有任何其他物體作參照物,如何判斷它是在朝什麼方向、以什麼速度運動?

唯一能想到的就是利用光在各個方向上的速度來確定那個物體自身(相對以太)的運動,但是,麥克爾遜-莫雷實驗告訴我們,測量的結果是光向各個方向上的速度都是相同的。唯一的乙個測量絕對速度的路不存在了。因此那個物體在沒有參照物的條件下不存在任何速度。

絕對靜止的參照系不存在了,運動就只剩了相對性,沒有了絕對運動的概念。

假如經典物理學學得很紮實,那麼只要把以太這個絕對靜止的參照物從經典物理學中清除掉,經典物理學就變成了相對論物理學了。

說起來就這麼簡單,但做起來卻不那麼容易。很多人說相對論難懂,原因就是沒辦法放棄絕對速度這個概念,不能徹底的站在相對性的角度看問題。因為不能站在相對性的立場上看問題,所以出來了很多諸如雙生子悖論之類的各種所謂的悖論。

假如站在相對性的立場上看問題,那些所謂的悖論根本不存在。那是站在絕對運動的理論上看相對論問題時出現的自悖現象。就像設a=0,然後又用a=1來證明a=0,發現總是出錯。

例如,乙個人在船上跳遠:不考慮向上的分力,只考慮向前後的彈跳力分量。在經典物理學看來,他向後的蹬力使船向後作加速度運動,自己向前作加速度運動。

這裡的兩個加速度運動都是相對以太而言的,雖然沒有明說。因此f=ma其中的m是人與船的質量之和,加速度a是人相對以太向前的加速度與船相對以太向後的加速度之和。

如果站在相對論的角度看呢?沒有以太,只有人相對船的運動和船相對人的運動。只能以人或船二者中的乙個為參照物。

這時就出現了問題,以船為參照物時,人的質量小,以人為參照物時,船的質量大。結果出現了作用力與反作用力是相同的,互相為參照物時的相對加速度是相同的,但是人和船的質量卻是不同的。力相同,質量不同,為什麼加速度卻相同?

所以相對論必須對這類的問題做出正確的表達。

這就是前面所說的,相對論只是去掉了絕對靜止的參照物以太,僦這麼簡單。理解了這個道理就算理解了相對論了。

但是要做的事卻不簡單。不是所有的經典物理學理論和公式都能在相對論的條件下直接使用,因為改變了參照物,因此經典物理學熟知的公式可能需要加一些修正因子或改變公式的形式。

比如前面說的f=ma,這在經典物理學中是最基本的公式了,在相對論中不能這樣寫了,要換個格式,寫作a=f/m,區別在於,後者表示加速度與引力場強度(單位質量所受的引力)等價,或者說加速度是引力場強度的值。而加速度a在數學中的笛卡爾座標系中又表示的是空間的變形或彎曲,這樣引力場就是空間的彎曲。

人與船所處的空間不同,自身牌乙個受力狀態,使自己的空間發生了變形,所以測量到的結果互相不能等價。

怎樣從口感上區分不同種類的咖啡

我給你一份我自己經常背的常見的22種咖啡的口味說明,先背下來,然後再品的時候注意些就很容易分辨。我也在練習杯品能力,不過你需要買到確實真正的杯品豆才行,否則拼配豆是喝不出來的。資料如下 1.藍山 是一種微酸 柔順 帶甘甜 風味細膩的咖啡 純藍山咖啡口感 香味較儂,但喝起來卻 非常香醇精緻。被評為具有...

怎麼從外觀上區分比亞迪f3一般車型和混合動力車型

比亞迪混合動力車型叫f3dm 外 前臉logo,是藍底電鍍字byd,正對著中網右側有字母dm,這是最明顯的標誌了,給您個 看看 尾部也大同小異,見圖 https 景聖飛 pic item 0f020e8765554637c75cc370.jpg,另外,尾部看不到排氣管。以做電池起家的比亞迪談到造汽車...

怎樣從英文標誌上區分「本田思域凌派飛渡」和「鋒範

這幾款車的英文標誌都是不一樣的,詳細可以參考以下 1 思域 civic 本田思域 civic 推出了多種車型以迎合不同國家消費者的口味,有三門掀背的兩廂車 硬頂跑車 coupe 混合動力版和五門房車版。在國內上市的本田思域與東風本田現有車型本田cr v 出自同一生產平台,兩款車使用的是同一種底盤,這...