光速是不變的嗎,光速到底為什麼不變?

2022-10-02 12:16:41 字數 5563 閱讀 8544

1樓:匿名使用者

光速不變原理是由聯立求解麥克斯韋方程組得到的,併為邁克爾遜—莫雷實驗所證實。光速不變原理是愛因斯坦創立狹義相對論的基本出發點之一。太陽光邁克爾遜——莫雷實驗證明:

太陽光的光速不變。

邁克爾遜——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。

邁克爾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。理論上講,麥克斯韋方程組是電磁學的集大成,已經被科學界普遍認可,當然,物理自來就沒有絕對真理一說。

如果想深入理解,建議參考《電磁學》、愛因斯坦的《系統分析恆星光行差》。

2樓:開心星

它以每秒30萬千米的速度執行

3樓:匿名使用者

真空中恆定c=299792458m/s。介質中要改變!

4樓:沙漠飛狐淡淡的

光既是物質又是能量,它不符合牛頓定律,屬量子力學範疇,因此不能用巨集觀物質來研究它,根據愛因斯坦的相對論,可以看出通過辯證分析光速不變(狹義相對論)、光速改變(廣義相對論),因此光速的改變與否取決於所選的參照物。(例如,一物體迎著光的方向前進,那麼把它看成參照物的話,光的速度便會大於原先的光速

5樓:匿名使用者

光速是不變的…約30萬千米每秒…光是有光子組成的…它的速度不是你加減速的結果…它本身就是這個速度…恆定的!他們說的會變是因為光子在真空中沒介質阻擋光子所以前進…而在像大氣層中…由於光子被阻攔了…所以它走彎路…但速度不變!這是我自己的想法…僅供參考

6樓:星系群

這個問題要看你問的是什麼了。

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一個常數,c=299792458m/s,近似取300000000m/s。

光速不變是指光在真空中的傳播速度不因觀測者和光源之間的相對運動而改變。並不是光在所有透明物質中的光速都是300000km/s,只有真空中是。光在介質中的傳播速度因為介質不同的折射率而異。

v=c/n,v是介質中的光速,c是真空中的光速,n是折射率。

空氣中的光速接近300000km/s;

冰中的光速約是230000km/s;

水中的光速約是225000km/s;

酒精中的光速約是220000km/s;

玻璃中的光速約是200000km/s。

7樓:匿名使用者

真空中最快,介質中變慢。

他有波的共性啊!

8樓:餘音繚繞

愛因斯坦說光速不變是講的是在不用的參考系下,光速不變,也就是說,所有的參考系中,不管你選取什麼作為參照物,光速都是恆定不變的!

當然,在不同的介質中,因為折射率的不同,光速也是要變的,光在介質中的傳播速度v=c/n。其中c是真空中的光速,n是介質的折射率!

9樓:匿名使用者

在不同的時空裡會有不同變化,在未知的茫茫宇宙裡誰敢說光速是最快的。

10樓:早起披衣入晨曦

不同介質中光速是不同的。真空中是最快的,30w km/秒,一樓是正確的

11樓:很壞很壞的壞人

不是,在不同介質中,光速有不同速度

光速到底為什麼不變?

12樓:my豐頭

1、所謂「光速不變」,它是指對於任何參考系而言,真空中的光速是不變的。

2、這種說法的起因是,牛頓時代的速度疊加原理告訴我們:假設一輛火車速度為v1,車上人走的速度為v2,那麼人相對地面的速度就是v=v1+v2。於是有人提出,在飛行的火箭上射出一束光,那麼這束光的速度就能超越光速了。

3、但是愛因斯坦考慮了時間和空間的相對性後,根據洛倫茨變換推出相對論下的速度疊加公式為:v=(v1+v2)/(1+v1v2/c^2),通過上式可以看出,不管參考系以什麼速度運動(當然參考系的速度不能大於光速,這違背相對論),光的速度還是c,不變。假設火箭的速度是0.

6倍光速(即0.6c),火箭射出的光束速度是c,代入上式,速度疊加後光束的速度還是c。

這就是為什麼光速不變。

4、你說的空中、水中、玻璃中光速改變,那就涉及到另外一個問題了。光在真空中速度最快,為什麼在介質中速度降低?因為光是電磁波,它是由相互振盪的電場和磁場構成,電磁波在真空中無任何影響下,速度最快。

但電磁波在介質中時,受到介質的介電常數和磁導率的影響,電場和磁場振盪頻率會發生變化,因此光的速度就相應發生變化。

電磁波在介質中的傳播速度公式為v=1/(√εμ)。

13樓:匿名使用者

原本光速不止這個速度,因為數次宇宙級的降維打擊 我先跑了

14樓:想做饕餮怕肥

光速不變指的是真空中光速不隨光源和觀察者所在參考系的相對運動而改變,不是說不同介質中光速不變。

15樓:匿名使用者

右轉物理吧…我覺得這種水貼為何不永封

為什麼光速總是永恆不變的呢?

16樓:匿名使用者

光速不變簡介ab

cd在相對論中,光速不變是很特殊的,不是我們簡單理解的勻速直線運動,而是指在真空中,光沒有相對速度。光速在相對論中有兩個觀點:一是光不具有相對速度,這是相對論的前(提下面將分析);二是光速c是運動速度的極限,這是相對論的結論(根據洛倫茲轉換)。

在上圖中,我們設a點沿平面d並且相對於平面d以五萬公里/秒的速度運動,運動方向如圖;c點以相反方向運動,相對平面d速度也為五萬公里/秒。b為一束光,運動方向與c點同向,相對平面d的速度為c。根據相對論的光速不變原理,這束光b相對於a點的速度為c,相對於c點的速度也為c。

顯然,這是不可能的。

我們以下圖作為分析物件:ab

ca、b物體在地面運動,相對地面運動速度分別為每小時20與30公里。d為b物體上的一個光源。對兩物體之間的相對速度進行測量時,無論在地面上還是在a、b物體上進行測量:

同向運動時相對速度是10公里每小時;逆向運動相對速度是50公里每小時。相對速度的這種變換就稱為伽利略變換。

按照經典相對論前提解釋:但當你在地面或a、b物體上對d點發出的一束光的速度進行測量時,則不具有以上轉變。在b物體上測得光速為c;在地面上測得的光速不會是c+30或c-30,也是c;在a物體上測得得光速不會是c+10或c-50,也是c。

以上現象與麥克爾遜-莫雷△n=0實驗結果相結合。就成為愛因斯坦光速不變原理的理論基礎,即:在所有慣性系內測得真空中的光速恆為c,也就是光速與慣性系的選擇無關,或者說光速與光源或觀察者的運動無關。

因此伽利略變換不成立,愛因斯坦拋棄了這一理論。

但愛因斯坦忽略了一個基本的物理現象:就是多普勒效應。在各處所測得的光速雖同為c ,但其頻率是不同的,而頻率的不同恰恰是運動所引起的,而且與相對運動速度大小成正比。

由在《五維時空座標》中的分析結論知道,這是光與其它物體具有相對運動速度的間接表現。因此對於光(或電磁波、或微觀粒子?)而言,麥克斯韋電磁理論、相對性原理、伽利略變換同時成立,在不同慣性空間中,光(或電磁波、或微觀粒子?

)還具有洛倫茲轉換;巨集觀物質則是速度v、相對性原理、伽利略變換同時成立,沒有洛倫茲轉換。進一步分析我們知道,它還有更多的物理內涵。

光以上運動速度變化,在相對論中用洛倫茲轉換表達,愛因斯坦將其稱為是運動引起的時空效應變化。在五維時空座標中這種變化也同樣能用洛倫茲轉換表達,只是物理內涵不同《參見五維時間與空間》。在相對論中洛倫茲轉換隻有一種表達,實際應該有趨近光源與遠離光源兩種不同的表示式。

因此五維時空座標及其推論結論不能成為推翻相對論的充足理由,只能認為相對論具有缺陷或還有更大奧密。五維時空座標及其推論結論還可能為相對論提供更堅實的基礎。

相對性原理:此原理認為相對靜止和做勻速直線運動的參考系是等價的,物理規律在這些參考系中有相同的表現形式。

麥克斯韋電磁理論認為:電磁場以波的形式在真空中傳播,運動速度為一個常數c。也就是說電磁波在真空中傳播速度是恆定的。進一步的研究表明,光波就是電磁波,c就是光速。

17樓:匿名使用者

也不是,光在不通介質裡面得傳送速度也不一樣

18樓:匿名使用者

在不同介質中是不同的

光速真的是不變的嗎?

19樓:這人一般壞

光速肯定是會變得 收到傳播介質的影響 空氣中和水中的速度肯定是不同的 相比不同溫度下也是不一樣的 一般說的光速是指理想狀態下的估算

光速不變當初到底是怎麼測出來的

20樓:綿裡針

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一個常數,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) 恆星都是一個一個的小圓點。

3) 恆星都靜止。

4) 太陽光邁克爾遜——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。

恆星都是一個一個的小圓點,證明:任意一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(米/秒)

也就是說:如果兩條光線的光速差為13米/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,都始終恆為常數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。

光速變化的本質,光速不變的本質是什麼?是光速每秒30萬公里不變嗎?為什麼靈遁者書中不這樣論?

光在介質中看上去速度比在真空中小,只是一個表觀現象。其原因在於,介質另一側感受到的電磁場,是光源和介質中受激場的疊加。疊加的結果看上去就像是光速在介質中變慢了。但其實光速還是c,比如你晃一下源,訊號還是以c傳播開,到達介質另一側的物體。事實上,折射率是可以小於1的,也就是光在這種介質中的相速度比c更...

光速是音速的多少倍?有比光速更快的嗎

在空氣介質中光速是音速3.0 10 8 346 867052倍。參考愛因斯坦的光速不變論是沒有比光速更快的。光速與觀測者相對於光源的運動速度無關。物體的質量將隨著速度的增大而增大,當物體的速度接近光速時,它的動質量將趨於無窮大,所以質量不為0的物體達到光速是不可能的。只有靜質量為零的光子,才始終以光...

宇宙速度的極限是光速,那麼光速是由什麼決定的

就我的理解,光速是三維空間的最高速度,具有更高速度的物體就具有更高的能量,以至於能讓該物體向四維空間躍遷。只有這樣解釋,才能形象的說明愛伊斯坦相對論中,超光速可以逆轉時間的說法。只不過,純粹憑藉三維空間的力量,是無法將物體加速至超光速的,就像我們站在汽車上,是無法推走汽車本身的。我們必須藉助外力,比...