Πώς Light Travel

Το ερώτημα του πώς το φως ταξιδεύει μέσα στο χώρο είναι ένα από τα αιωνόβια μυστήρια της φυσικής . Στη σύγχρονη εξηγήσεις , είναι ένα φαινόμενο κύμα που δεν χρειάζεται ένα μέσο μέσω του οποίου να διαδώσει. Σύμφωνα με την κβαντική θεωρία , συμπεριφέρεται επίσης ως μια συλλογή των σωματιδίων κάτω από ορισμένες συνθήκες . Για τις περισσότερες μακροσκοπικές σκοπούς , όμως, η συμπεριφορά του μπορεί να περιγραφεί με κατεργασία ως κύμα και την εφαρμογή των αρχών της μηχανικής κυμάτων για να περιγράψει την κίνησή του . Ηλεκτρομαγνητική Δονήσεις
Η

Στα μέσα της δεκαετίας του 1800 , Σκωτσέζος φυσικός James Clerk Maxwell απέδειξε ότι το φως είναι μια μορφή ηλεκτρομαγνητικής ενέργειας που ταξιδεύει στα κύματα. Το ζήτημα του πώς καταφέρνει να το κάνει με την απουσία ενός μέσου εξηγείται από τη φύση των ηλεκτρομαγνητικών δονήσεων . Όταν ένα φορτισμένο σωματίδιο δονείται , παράγει ένα ηλεκτρικό δόνηση που προκαλεί αυτόματα μια μαγνητική ένα - οι φυσικοί συχνά απεικονίσει αυτές οι δονήσεις που συμβαίνουν σε κάθετα επίπεδα . Τα ζεύγη ταλαντώσεις διαδίδεται προς τα έξω από την πηγή ? κανένα μέσο ενημέρωσης , εκτός από το ηλεκτρομαγνητικό πεδίο που διαπερνά το σύμπαν , πρέπει να τις πραγματοποιήσει .
εικόνων A Ray of Light
Η

Όταν ένα ηλεκτρομαγνητικό πηγή παράγει φως , το φως ταξιδεύει προς τα έξω ως μια σειρά από ομόκεντρες σφαίρες απόσταση σύμφωνα με τη δόνηση της πηγής . Φως παίρνει πάντα τη συντομότερη διαδρομή μεταξύ πηγής και προορισμού . Μια γραμμή που χαράσσεται από την πηγή στον προορισμό , κάθετα προς τα κύματα - μέτωπα , ονομάζεται ray . Μακριά από την πηγή , σφαιρικά μέτωπα κύματος εκφυλιστεί σε μια σειρά παράλληλων γραμμών κινείται προς την κατεύθυνση της ακτίνας . Η απόσταση μεταξύ τους καθορίζει το μήκος κύματος του φωτός , και ο αριθμός των γραμμών που περνούν ένα συγκεκριμένο σημείο σε μια δεδομένη μονάδα χρόνου καθορίζει τη συχνότητα .

Η Η ταχύτητα του φωτός

η συχνότητα με την οποία μια πηγή φωτός δονείται καθορίζει τη συχνότητα - και το μήκος κύματος - της προκύπτουσας ακτινοβολίας . Αυτό επηρεάζει άμεσα την ενέργεια του πακέτου κυμάτων - ή έκρηξη κύματα που κινούνται ως μία μονάδα - σύμφωνα με μια σχέση που εγκαθιδρύθηκε από το φυσικό Max Planck στις αρχές του 1900 . Εάν το φως είναι ορατό, η συχνότητα της δόνησης καθορίζει το χρώμα . Η ταχύτητα του φωτός δεν επηρεάζεται από τη συχνότητα δόνησης , ωστόσο. Σε ένα κενό , είναι πάντα 299.792 χιλιόμετρα ανά δευτερόλεπτο ( 186 282 μίλια ανά δευτερόλεπτο ) , μια τιμή που συμβολίζεται με το γράμμα "c ". Σύμφωνα με τη Θεωρία της Σχετικότητας του Αϊνστάιν , τίποτε στο σύμπαν ταξιδεύει πιο γρήγορα από αυτό .
Εικόνων Διάθλαση και Rainbows
Η

φως ταξιδεύει πιο αργά σε ένα μέσο από ό, τι σε ένα κενό , και η ταχύτητα είναι ανάλογη προς την πυκνότητα του μέσου . Αυτή η διακύμανση της ταχύτητας προκαλεί το φως να κάμπτεται στη διεπιφάνεια των δύο μέσων - ένα φαινόμενο που ονομάζεται διάθλαση. Η γωνία κατά την οποία κάμπτεται εξαρτάται από τις πυκνότητες των δύο μέσων και το μήκος κύματος του προσπίπτοντος φωτός . Όταν το φως προσπίπτει σε ένα διαφανές μέσο αποτελείται από κύμα μέτωπα των διαφορετικών μηκών κύματος , κάθε μέτωπο κύματος κάμπτεται σε μια διαφορετική γωνία , και το αποτέλεσμα είναι ένα ουράνιο τόξο .
Η
εικόνων