Скорость света одинакова в различных средах


Скорость света равна 299 792 458 м/с, или 1 079 252 848,8 км/ч, но чаще всего эту цифру округляют говоря что скорость света равна 300 тысяч км. в секунду. Считается что скорость света имеет максимальную возможную скорость движения чего-либо в вакууме. Но главный парадокс этой величины в том, что она не зависит от скорости движения самого источника.

Что мы видим в обычном мире? Скорость двигающегося объекта и брошенного предмета либо складывается, либо отнимается в зависимости от того в какую сторону был кинут предмет. Разберем на примере: если вы находитесь на поезде движущимся со скоростью 100 км в час и бросите камень в сторону движения поезда (со скоростью допустим 10 км в час), то для внешнего наблюдателя, человека стоящего на перроне вокзала, скорость камня относительно земли будет 110 км в час. Скорость движения поезда плюс скорость брошенного камня. Но со скоростью света возникает странный парадокс. В какую стороны вы бы не светили, на каком движущемся объекте не находитесь, на скорость света это не повлияет, она не ускорится, равно как и не замедлится.


парадокс постоянства скорости света
бросок камня с поезда — нормальная логика, распространение света — парадокс

 Противоречие квантовой физики здравому смыслу

Задав простой вопрос: почему скорость света величина постоянная и почему именно такая? Ученые вам ответят, — потому что скорость света постоянна, покажут формулы, расчеты и докажут это практическими опытами. Но это не ответ! Почему же скорость света постоянна? Такое поведение нарушает законы обычной логики.

Не правда ли странная ситуация? Почему в обычной механике действуют одни законы физики, а применимо к квантовой физики эти же самые законы не срабатывают.

Почему скорость света максимальная величина скорости? Я уже описывал случай который вроде должен превысить скорость света. Если нельзя превысить скорость света, то почему бы из одной точки например с поверхности Земли не запустить два космических корабля летящих в разные стороны и имеющих 70% от скорости света. Это вполне теоретически допустимо.


Таким образом один корабль относительно другого будет лететь со скоростью удаления в 140% от скорости света. Но не тут то было, даже относительно друг друга они не будут удаляться быстрее чем может лететь свет. Кому интересны подробности прочтите статью — можно ли обойти скорость света. И вновь парадокс. Да ладно бы он был один, но в квантовой физики, с точки зрения логики все не правильно.

парадокс сложения скростей света
два корабля летящих 70% от скорости света не могут обогнать свет

Современная физика столкнулась с тем что начала объяснять физические законы, происходящие события с точки зрения формул и расчетов, но практически никак не объясняя это логичным общепринятыми языком. Люди, как маленький ребенок, спрашивают а почему так происходит? А ученые отвечают, ну потому-что это так. Т.е. физика обогнала философию. Ранее сначала философ что-то придумывал или толкал идею, а ученые находили ее подтверждение или полное опровержение.


Такой современный парадокс науки объясняют тем, что новые открытия настолько сложны, что не поддаются логическому анализу, они за границами пределов нашего познания. Мы можем лишь выразить это знание в формулах, которые вполне применимы для практического расчета. Зачем вам что-то большее?

Электрон движется вокруг ядра атома, но в определенный момент времени он имеет вероятностное расположение. Он вроде и есть, но у него нет точного местоположения, он размыт. Где логика? Летящий фотон одновременно частица и волна.

Объясните логичней, как это может быть, какова его структура?

Я не зря упомянул маленьких детей, на самом деле мы ими сейчас являемся, взрослые не знают ответа на наши простые вопросы, потому отвечают — это слишком сложно для нашего понимания или зачем это вообще нужно знать? Это говорит о неразрешенных базовых вопросах понимания структуры вселенной, а не о том, что мы не способны осознать механизм устройства.

Скорость света различна в разных средах

Многие путают ответ на вопрос почему скорость света постоянна, тем, что отвечают, — скорость света величина не постоянная, свет в разных средах имеет различную скорость.

Звук, электромагнитные колебания и прочие волны в различных средах имеют разную скорость распространения, так и свет в различной среде имеет разную скорость своего движения. Скорость света действительно имеет разное значение, смотря в какой среде он распространяется. В некоторых средах, скорость света снижается настолько что ее можно обогнать другими даже теоретически физическими объектами параллельно двигающимися без сопротивления, например в вакууме. Но это не означает что можно превысить скорость света в вакууме.


Так-что разделяйте понятия, скорость света в вакууме, скорость распространения света в среде и постоянство скорости света. Скорость света имеется ввиду не от того постоянная, что где бы она не распространялась имеет одинаковую скорость (это не так), а потому что как бы ни двигался объект испускающий свет — скорость исходящего от него света будет одинаковой, что противоречит обычной логики. К скорости света теоретически должна добавляться или отниматься скорость источника.

Объяснение эффекта постоянства скорости света?

В следующей статье (почему скорость света постоянна), я рассмотрю один из философских взглядов на мир, на структуру строения вселенной с позиции логики, а не формул. Попробую объяснить эффект постоянства скорости света. Есть такое строение мира в котором парадоксальное поведение фотонов, не противоречит здравому смыслу. Необходимо лишь поменять угол наблюдения и в каком-то смысле изменить свою логику мышления. Всем нам хорошо известен случай, когда весь мир считал что звезды и планеты вращаются вокруг Земли по очень странным орбитам. Лишь когда приняли другую точку зрения, оказалось что не так уж это было и странно, просто человечество имело не правильные представления. Затем, новое видение мира вполне уложилось в понятную картину.

Источник: www.vladimirputnik.ru


Вакуум
Воздух
Вола
Кронглас
Флинтглас
Сероуглерод
Алмаз
Канадский бальзам

Показа́тель преломле́ния вещества — величина, равная отношению фазовых скоростей света (электромагнитных волн) в вакууме и в данной среде Скорость света одинакова в различных средах . Также о показателе преломления говорят для любых других волн, например, звуковых.
Основные законы оптики.
Еще до установления природы света были известны следующие основные законы оптики: закон прямолинейного распространения света в оптически однородной среде; закон независимости световых пучков (справедлив только в линейной оптике); закон отражения света; закон преломления света.
Закон прямолинейного распространения света: свет в оптически однородной среде распространяется прямолинейно.


Доказательством этого закона является наличие тени с резкими границами от непрозрачных предметов при освещении их точечными источниками света (источники, размеры которых значительно меньше освещаемого предмета и расстояния до него). Тщательные эксперименты показали, однако, что этот закон нарушается, если свет проходит сквозь очень малые отверстия, причем отклонение от прямолинейности распространения тем больше, чем меньше отверстия.

Закон независимости световых пучков: эффект, производимый отдельным пучком, не зависит от того, действуют ли одновременно остальные пучки или они устранены. Разбивая световой поток на отдельные световые пучки (например, с помощью диафрагм), можно показать, что действие выделенных световых пучков независимо.

Если свет падает на границу раздела двух сред (двух прозрачных веществ), то падающий луч разделяется на два — отраженный II и преломленныйIII, направления которых задаются законами отражения и преломления.

Закон отражения: отраженный луч лежит в одной плоскости с падающим лучом и перпендикуляром, проведенным к границе раздела двух сред в точке падения; угол i1 отражения равен углу i1 падения:


Скорость света одинакова в различных средах

Закон преломления: луч падающий, луч преломленный и перпендикуляр, проведен­ный к границе раздела в точке падения, лежат в одной плоскости; отношение синуса угла падения к синусу угла преломления есть величина постоянная для данных сред:

Скорость света одинакова в различных средах

где n21относительный показатель преломления второй среды относительно первой. Индексы в обозначениях углов i1, i1, i2 указывают, в какой среде (первой или второй) идет луч.

Относительный показатель преломления двух сред равен отношению их абсолют­ных показателей преломления:

Скорость света одинакова в различных средах

Абсолютным показателем преломлениясреды называется величина n, равная от­ношению скорости c электромагнитных волн в вакууме к их фазовой скорости v в среде:

Скорость света одинакова в различных средах

Диспе́рсия све́та (разложение света) — это явление, обусловленное зависимостью абсолютного показателя преломления вещества от частоты(или длины волны) света (частотная дисперсия), или, то же самое, зависимость фазовой скорости света в веществе от длины волны (или частоты).
Пространственной дисперсией называется зависимость диэлектрической проницаемости среды от волнового вектора. Такая зависимость вызывает ряд явлений, называемых эффектами пространственной поляризации.


Один из самых наглядных примеров дисперсии — разложение белого света при прохождении его через призму (опыт Ньютона). Сущностью явления дисперсии является различие скоростей распространения лучей света c различной длиной волны в прозрачном веществе —оптической среде (тогда как в вакууме скорость света всегда одинакова, независимо от длины волны и следовательно цвета). Обычно, чем больше частота световой волны, тем больше показатель преломления среды для неё и тем меньше скорость волны в среде:

· у света красного цвета скорость распространения в среде максимальна, а степень преломления — минимальна,

· у света фиолетового цвета скорость распространения в среде минимальна, а степень преломления — максимальна.

Дифра́кция во́лн — явление, которое проявляет себя как отклонение от законов геометрической оптики при распространении волн. Она представляет собой универсальное волновое явление и характеризуется одними и теми же законами при наблюдении волновых полей разной природы.

Дифракция неразрывно связана с явлением интерференции.Интерференция волн — взаимное увеличение или уменьшение результирующей амплитуды двух или нескольких световых волн при их наложении друг на друга.
лее того, само явление дифракции зачастую трактуют как случай интерференции ограниченных в пространстве волн (интерференция вторичных волн). Общим свойством всех эффектов дифракции является зависимость степени её проявления от соотношения между длиной волны λ и размером ширины волнового фронта d, либо непрозрачного экрана на пути его распространения, либо неоднородностей структуры самой волны.

Поляриза́ция волн — характеристика поперечных волн, описывающая поведение вектора колеблющейся величины в плоскости, перпендикулярной направлению распространения волны.

В продольной волне поляризация возникнуть не может, так как направление колебаний в этом типе волн всегда совпадают с направлением распространения.

Поперечная волна характеризуется двумя направлениями: волновым вектором и вектором амплитуды, всегда перпендикулярным к волновому вектору. Волновой вектор показывает направление распространения волны, а вектор поляризации представляет собой вектор напряженности электрического поля. Так что в трёхмерном пространстве имеется ещё одна степень свободы — вращение вокруг волнового вектора.

Зеркала.

Простейшим оптическим устройством, способным создавать изображение предмета, является плоское зеркало. Изображение предмета, даваемое плоским зеркалом, формируется за счет лучей, отраженных от зеркальной поверхности.
о изображение является мнимым, так как оно образуется пересечением не самих отраженных лучей, а их продолжений в «зазеркалье».
Сферическим зеркалом называют зеркально отражающую поверхность, имеющую форму сферического сегмента. Центр сферы, из которой вырезан сегмент, называют оптическим центром зеркала. Вершину сферического сегмента называют полюсом. Прямая, проходящая через оптический центр и полюс зеркала, называется главной оптической осью сферического зеркала. Главная оптическая ось выделена из всех других прямых, проходящих через оптический центр, только тем, что она является осью симметрии зеркала.

Сферические зеркала бывают вогнутыми и выпуклыми. Если на вогнутое сферическое зеркало падает пучок лучей, параллельный главной оптической оси, то после отражения от зеркала лучи пересекутся в точке, которая называется главным фокусом F зеркала.

Линза — деталь из оптически прозрачного однородного материала, ограниченная двумя полированными преломляющими поверхностями вращения, например, сферическими или плоской и сферической. (И не только, линзы также применяются в СВЧ технике, и там обычно состоят из непрозрачных диэлектриков или набора металлических пластин).

Источник: lektsia.com

Вакуум
Воздух
Вола
Кронглас
Флинтглас
Сероуглерод
Алмаз
Канадский бальзам

Показа́тель преломле́ния вещества — величина, равная отношению фазовых скоростей света (электромагнитных волн) в вакууме и в данной среде Скорость света одинакова в различных средах . Также о показателе преломления говорят для любых других волн, например, звуковых.
Основные законы оптики.
Еще до установления природы света были известны следующие основные законы оптики: закон прямолинейного распространения света в оптически однородной среде; закон независимости световых пучков (справедлив только в линейной оптике); закон отражения света; закон преломления света.
Закон прямолинейного распространения света: свет в оптически однородной среде распространяется прямолинейно.

Доказательством этого закона является наличие тени с резкими границами от непрозрачных предметов при освещении их точечными источниками света (источники, размеры которых значительно меньше освещаемого предмета и расстояния до него). Тщательные эксперименты показали, однако, что этот закон нарушается, если свет проходит сквозь очень малые отверстия, причем отклонение от прямолинейности распространения тем больше, чем меньше отверстия.

Закон независимости световых пучков: эффект, производимый отдельным пучком, не зависит от того, действуют ли одновременно остальные пучки или они устранены. Разбивая световой поток на отдельные световые пучки (например, с помощью диафрагм), можно показать, что действие выделенных световых пучков независимо.

Если свет падает на границу раздела двух сред (двух прозрачных веществ), то падающий луч разделяется на два — отраженный II и преломленныйIII, направления которых задаются законами отражения и преломления.

Закон отражения: отраженный луч лежит в одной плоскости с падающим лучом и перпендикуляром, проведенным к границе раздела двух сред в точке падения; угол i1 отражения равен углу i1 падения:

Скорость света одинакова в различных средах

Закон преломления: луч падающий, луч преломленный и перпендикуляр, проведен­ный к границе раздела в точке падения, лежат в одной плоскости; отношение синуса угла падения к синусу угла преломления есть величина постоянная для данных сред:

Скорость света одинакова в различных средах

где n21относительный показатель преломления второй среды относительно первой. Индексы в обозначениях углов i1, i1, i2 указывают, в какой среде (первой или второй) идет луч.

Относительный показатель преломления двух сред равен отношению их абсолют­ных показателей преломления:

Скорость света одинакова в различных средах

Абсолютным показателем преломлениясреды называется величина n, равная от­ношению скорости c электромагнитных волн в вакууме к их фазовой скорости v в среде:

Скорость света одинакова в различных средах

Диспе́рсия све́та (разложение света) — это явление, обусловленное зависимостью абсолютного показателя преломления вещества от частоты(или длины волны) света (частотная дисперсия), или, то же самое, зависимость фазовой скорости света в веществе от длины волны (или частоты).
Пространственной дисперсией называется зависимость диэлектрической проницаемости среды от волнового вектора. Такая зависимость вызывает ряд явлений, называемых эффектами пространственной поляризации.

Один из самых наглядных примеров дисперсии — разложение белого света при прохождении его через призму (опыт Ньютона). Сущностью явления дисперсии является различие скоростей распространения лучей света c различной длиной волны в прозрачном веществе —оптической среде (тогда как в вакууме скорость света всегда одинакова, независимо от длины волны и следовательно цвета). Обычно, чем больше частота световой волны, тем больше показатель преломления среды для неё и тем меньше скорость волны в среде:

· у света красного цвета скорость распространения в среде максимальна, а степень преломления — минимальна,

· у света фиолетового цвета скорость распространения в среде минимальна, а степень преломления — максимальна.

Дифра́кция во́лн — явление, которое проявляет себя как отклонение от законов геометрической оптики при распространении волн. Она представляет собой универсальное волновое явление и характеризуется одними и теми же законами при наблюдении волновых полей разной природы.

Дифракция неразрывно связана с явлением интерференции.Интерференция волн — взаимное увеличение или уменьшение результирующей амплитуды двух или нескольких световых волн при их наложении друг на друга. Более того, само явление дифракции зачастую трактуют как случай интерференции ограниченных в пространстве волн (интерференция вторичных волн). Общим свойством всех эффектов дифракции является зависимость степени её проявления от соотношения между длиной волны λ и размером ширины волнового фронта d, либо непрозрачного экрана на пути его распространения, либо неоднородностей структуры самой волны.

Поляриза́ция волн — характеристика поперечных волн, описывающая поведение вектора колеблющейся величины в плоскости, перпендикулярной направлению распространения волны.

В продольной волне поляризация возникнуть не может, так как направление колебаний в этом типе волн всегда совпадают с направлением распространения.

Поперечная волна характеризуется двумя направлениями: волновым вектором и вектором амплитуды, всегда перпендикулярным к волновому вектору. Волновой вектор показывает направление распространения волны, а вектор поляризации представляет собой вектор напряженности электрического поля. Так что в трёхмерном пространстве имеется ещё одна степень свободы — вращение вокруг волнового вектора.

Зеркала.

Простейшим оптическим устройством, способным создавать изображение предмета, является плоское зеркало. Изображение предмета, даваемое плоским зеркалом, формируется за счет лучей, отраженных от зеркальной поверхности. Это изображение является мнимым, так как оно образуется пересечением не самих отраженных лучей, а их продолжений в «зазеркалье».
Сферическим зеркалом называют зеркально отражающую поверхность, имеющую форму сферического сегмента. Центр сферы, из которой вырезан сегмент, называют оптическим центром зеркала. Вершину сферического сегмента называют полюсом. Прямая, проходящая через оптический центр и полюс зеркала, называется главной оптической осью сферического зеркала. Главная оптическая ось выделена из всех других прямых, проходящих через оптический центр, только тем, что она является осью симметрии зеркала.

Сферические зеркала бывают вогнутыми и выпуклыми. Если на вогнутое сферическое зеркало падает пучок лучей, параллельный главной оптической оси, то после отражения от зеркала лучи пересекутся в точке, которая называется главным фокусом F зеркала.

Линза — деталь из оптически прозрачного однородного материала, ограниченная двумя полированными преломляющими поверхностями вращения, например, сферическими или плоской и сферической. (И не только, линзы также применяются в СВЧ технике, и там обычно состоят из непрозрачных диэлектриков или набора металлических пластин).

Источник: lektsia.com


You May Also Like

About the Author: admind

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.