Ljusets Hastighet i Vacum!
Moderator: Moderatorgruppen
-
Filosofika
- Inlägg: 14
- Blev medlem: 22 apr 2005 09:17
Ljusets Hastighet i Vacum!
Ljusets hastighet i vacum är ca 300.000 m per sek men hastigheten minskas betydligt i olika medier hur kan det komma sig om ljusets hastighet är konstant???, och hur kan det komma sig att när ljuset passerat ett medium så ökar hastigheten till 300.000 m per sek igen???
-
myweakness
- Inlägg: 1
- Blev medlem: 05 maj 2005 02:56
- Ort: Linköping
Jag är ingen absolut expert på fysik, så jag ska försöka förklara det så gott jag kan och ursäktar därmed eventuella sakfel.
För det första är ljusets hastighet i vakum konstant. Hastigheten i andra medier är en annan (men fortfarande konstant för just det mediumet).
För det andra frågar du hur ljuset kan återfå sin hastighet efter att ha passerat ett långsammare medium.
Lättaste sättet att förstå ljusets något märkliga fysikaliska egenskaper på är genom att föreställa sig ljuset som en dragen linje i rummet. Vad jag menar med det är att från vår utgångspunkt är inte ljuset en foton i rörelse utan snarare ett streck som vittnar om en redan utförd rörelse. Ser man på ljuset som ett streck så är det lätt att förstå hur ljuset kan ha en konstant hastighet. Ett streck har ju ingen punkt som rör på sig och därför ingen inneboende hastighet. Om vi då istället föreställer oss att vad vi menar med hastighet i det tänkta fallet med strecket i själva verket är streckets tjocklek. Vi kan även tänka oss att strecket har olika tjocklek beroende vilka medium det passerar. I vakum har det t.ex. tjockleken 1c, medans det i t.ex. vatten är aningen tunnare.
Gör man det här tankeexperimentet förstår man först och främst hur ljusets hastighet kan vara konstant (alltså oberoende av betraktarens relativa hastighet) och även hur ljuset kan "återfå" sin hastighet när det passerar ut ur ett medium. Hur denna teoretiska hastighetsökning faktiskt går till i praktiken vet jag faktiskt inte, men jag tror att det är felaktigt att se på det som så att ljuset får en "hastighetsökning". Vad som sker har ingenting med hastighet att göra så som vi föreställer oss "hastighet".
En ljusstråle strävar efter att alltid hålla maxfart kan man säga, men saktas tillfälligt ner av ickevakum (strecket som tryckts ihop av det långsammare mediumet återgår till sin vilotjocklek).
Så har jag förstått det i alla fall.
För det första är ljusets hastighet i vakum konstant. Hastigheten i andra medier är en annan (men fortfarande konstant för just det mediumet).
För det andra frågar du hur ljuset kan återfå sin hastighet efter att ha passerat ett långsammare medium.
Lättaste sättet att förstå ljusets något märkliga fysikaliska egenskaper på är genom att föreställa sig ljuset som en dragen linje i rummet. Vad jag menar med det är att från vår utgångspunkt är inte ljuset en foton i rörelse utan snarare ett streck som vittnar om en redan utförd rörelse. Ser man på ljuset som ett streck så är det lätt att förstå hur ljuset kan ha en konstant hastighet. Ett streck har ju ingen punkt som rör på sig och därför ingen inneboende hastighet. Om vi då istället föreställer oss att vad vi menar med hastighet i det tänkta fallet med strecket i själva verket är streckets tjocklek. Vi kan även tänka oss att strecket har olika tjocklek beroende vilka medium det passerar. I vakum har det t.ex. tjockleken 1c, medans det i t.ex. vatten är aningen tunnare.
Gör man det här tankeexperimentet förstår man först och främst hur ljusets hastighet kan vara konstant (alltså oberoende av betraktarens relativa hastighet) och även hur ljuset kan "återfå" sin hastighet när det passerar ut ur ett medium. Hur denna teoretiska hastighetsökning faktiskt går till i praktiken vet jag faktiskt inte, men jag tror att det är felaktigt att se på det som så att ljuset får en "hastighetsökning". Vad som sker har ingenting med hastighet att göra så som vi föreställer oss "hastighet".
En ljusstråle strävar efter att alltid hålla maxfart kan man säga, men saktas tillfälligt ner av ickevakum (strecket som tryckts ihop av det långsammare mediumet återgår till sin vilotjocklek).
Så har jag förstått det i alla fall.
-
MrTambourineMan
- Inlägg: 545
- Blev medlem: 29 okt 2003 21:02
- Ort: Göteborg
Ljusets hastighet i vakuum är konstant. Faktum är att vakuum är det enda medium som ljus färdas i, när ljus färdas i ett materiellt medium är det ju faktiskt i tomrummet mellan atomerna som ljuset färdas. Detta tomrum är brokigt, och ljuset refrakteras och åker en längre krokigare väg (optisk väg), i oförändrad hastighet. Resultatet blir att ljuset verkar åka långsammare, när det i själva verket bara åker längre.
*/*/*/*/*/*
/*/*/*/*/*/
*/*/*/*/*/*
/*/*/*/*/*/
/*/*/*/*/*/
*/*/*/*/*/*
/*/*/*/*/*/
-
Johan Ågren
- Administratör
- Inlägg: 3368
- Blev medlem: 15 jan 2003 00:58
- Ort: Gävle
För det första är ljusets hastighet i vakum konstant. Hastigheten i andra medier är en annan (men fortfarande konstant för just det mediumet).
ljusets hastighet är alltid konstant oavsett medium. Fotonerna rör sig alltid frammåt med konstant hastighet - ljusets hastighet. Däremot så interagerar de och tar längre vägar genom olika medium. Man kan se det som fotonen kommer till en nöjespark med en mängd attraktioner den ägnar sig åt på sin resa genom ett medium. Beroende på atomernas energitillstånd så kan en rad olika saker inträffa. Sedan är det också frågan om en form av "stafett" om jag fattat rätt. Huruvida det är samma fotoner som kommer ut på andra sidan kan diskuteras. Det är snarare en kausal förkjutning av information som sker när ljus träffar olika medium och interagerar med elektroner. Beroende på atomernas energitillstånd så absorberas mer eller mindre fotoner, och beroende på deras stabilitet så frigörs olika mängd.
En annan variant är att fotoner i ett medium som till exempel glas utsätts för en hel del diffraktion som gör deras transportsträcka längre, och således tar det längre tid för fotonerna att ta sig igenom. Hur intimt sammankopplad diffraktionen är med fotonernas interagerande med elektronerna vågar jag inte uttala mig om. Man vill gärna göra en modell i huvudet där fotonerna integreras med atomernas energitillstånd - tar några varv - och beronde på atomens förutsättningar hoppar av karusellen i en annan riktning den kom ifrån - diffraktion. Då har både ljuset bromsats upp och diffraktion uppstått utan att ljusets hastighet förändrats på vägen.
Men det finns väl några fysikerstudenter/lärare här på forumet?
myweakness,
var har du fått din teori ifrån?
Johan
-
Johan Ågren
- Administratör
- Inlägg: 3368
- Blev medlem: 15 jan 2003 00:58
- Ort: Gävle
-
MrTambourineMan
- Inlägg: 545
- Blev medlem: 29 okt 2003 21:02
- Ort: Göteborg
Johan,
Jag ser det som väldigt rimligt (du har tagit upp diffraktion, absorption, emission av ljus; alla egenskaper som ljus uppvisar i interaktionen med materia och som borde inverka på den experimentellt uppmätta ljushastigheten). Det är dock alltid knepigt med våg-partikeldualiteten och tolkningar. T ex brytningen av ljus, när strålen passerar mellan två olika optiskt täta medium, förklaras endast "vettigt" av en vågrörelse.
Jag ser det som väldigt rimligt (du har tagit upp diffraktion, absorption, emission av ljus; alla egenskaper som ljus uppvisar i interaktionen med materia och som borde inverka på den experimentellt uppmätta ljushastigheten). Det är dock alltid knepigt med våg-partikeldualiteten och tolkningar. T ex brytningen av ljus, när strålen passerar mellan två olika optiskt täta medium, förklaras endast "vettigt" av en vågrörelse.
*/*/*/*/*/*
/*/*/*/*/*/
*/*/*/*/*/*
/*/*/*/*/*/
/*/*/*/*/*/
*/*/*/*/*/*
/*/*/*/*/*/
Vilka är online
Användare som besöker denna kategori: 7 och 0 gäster