Vận tốc ánh sáng là bao nhiêu

Vận tốc ánh sáng là tốc độ lớn nhất trong tự nhiên

Tốc độ ánh sáng là gì ? Mối quan hệ giữa tốc độ ánh sáng với tốc độ ánh sáng

– Tốc ánh sáng là tốc độ lan truyền của các bức xạ điện tử trong chân không. Nó là một hằng số vật lý cơ bản, có vai trò quan trọng trong vật lý và được xác định bằng 299.792.458 m/s với sai số 4 phần tỷ vào năm 1975 sau nhiều thập kỷ nghiên cứu.a

– Đến năm 1983, đơn vị chức năng đo mét được định nghĩa lại trong hệ đo lường và thống kê chuẩn SI bằng khoảng cách ánh sáng truyền trong chân không trong thời hạn bằng 1/299. 792.458 của một giây. Kết quả là giá trị số của tốc độ ánh sáng trong đơn vị chức năng m / s được định nghĩa cố định và thắt chặt và đúng chuẩn .
– Tốc độ ánh sáng là tốc độ cho mọi hạt phi khối lượng link với những trường vật lý gồm bức xạ điện từ như proton ánh sáng Viral trong chân không, đồng thời nó cũng là tốc độ truyền của mê hoặc được tiên đoán bởi những triết lý hiện tại .
– Vận tốc ánh sáng khi nó truyền qua vật tư trong suốt như thủy tinh, không khí, …. nhỏ hơn tốc độ ánh sáng. Tỷ số giữa tốc độ ánh sáng với tốc độ ánh sáng truyền qua vật tư chính là chỉ số chiết suất của vật tư .
Ví dụ : Với ánh sáng khả kiến, chiết suất của thủy tinh khoảng chừng 1.5. Vậy tốc độ ánh sáng truyền qua thủy tinh được xác lập là 299.792.458 / 1,5 ≈ 200000 km / s. Chiết suất của không khí cho ánh sáng khả kiến là 1.0003 nên tốc độ trong không khí của ánh sáng chậm hơn 90 km / s so với tốc độ ánh sáng trong chân không .
– Trong thuyết tương đối, tốc độ ánh sáng có liên hệ với thời hạn và khoảng trống và nó có trong phương trình E = m. c2 của Einstein .

Phương trình tương tự giữa khối lượng và nguồn năng lượng

Các cách đo tốc độ ánh sáng

1. Trong thiên văn học

– Cách 1: Ole Christensen Rømer là người đầu tiên dựa trên quan sát thiên văn học để ước lượng tốc độ ánh sáng.

+ Khi đo từ Trái Đất, chu kỳ luân hồi quỹ đạo của những vệ tinh tự nhiên quay quanh một hành tinh ở xa sẽ ngắn hơn khi khoảng cách từ Trái Đất đến hành tinh đó gần hơn và ngược lại .
+ Khoảng cách ánh sáng Viral từ hành tinh đến Trái Đất ngắn nhất khi Trái Đất ở vị trí quỹ đạo gần với hành tinh nhất và khi Trái Đất ở vị trí quỹ đạo xa nhất so với hành tinh đó thì khoảng cách ánh sáng phải truyền cũng là xa nhất .
+ Hiệu hai khoảng cách cực trị này chính bằng đường kính quỹ đạo Trái Đất quanh Mặt Trời .
+ Quan sát sự biến hóa trong chu kỳ luân hồi quỹ đạo của vệ tinh tự nhiên thực ra chính là hiệu thời hạn ánh sáng phải Viral giữa khoảng cách ngắn và khoảng cách dài hơn. Nhờ vậy, Rømer đã phát hiện ra hiệu ứng này so với vệ tinh phía trong Io của Sao Mộc và ông Kết luận được rằng “ Ánh sáng mất 22 phút để đi qua đường kính của quỹ đạo Trái Đất ”. Tuy nhiên, ngày này, giá trị đo được thực tiễn là hơn 16 phút .

– Cách 2: Sử dụng hiện tượng Quang sai của nhà thiên văn James Bradley, đó là “ Ánh sáng từ nguồn ở xa hiện lên ở vị trí khác đối với một kính thiên văn chuyển động do tốc độ hữu hạn của ánh sáng”.

+ Do hướng của vectơ tốc độ Trái Đất đổi khác liên tục do nó tự quay cũng như quay trên quỹ đạo quanh Mặt Trời nên vị trí biểu kiến của những ngôi sao 5 cánh sẽ vận động và di chuyển tròn .
+ Từ góc lệch lớn nhất của vị trí những ngôi sao 5 cánh trên khung trời, khoảng chừng 20.5 giây cung, tất cả chúng ta hoàn toàn có thể tính được tốc độ ánh sáng dựa theo tốc độ của Trái Đất trên quỹ đạo quanh Mặt Trời .
+ Bằng cách sử dụng chiêu thức này, Bradley đã tính được ánh sáng chuyển dời nhanh hơn Trái Đất trên quỹ đạo 10.210 lần

2. Kỹ thuật thời hạn bay

Phương pháp này sử dụng dụng cụ Fizeau – Foucault do Hippolyte Fizeau và Léon Founcault ý tưởng ra .
Ngày nay, trong những trường ĐH, sinh viên thường sử dụng xê dịch ký với độ phân giải nhỏ hơn 1 nano giây để đo tốc độ ánh sáng bằng cách đo độ trễ thời hạn của chùm sáng hay laser từ một laser hoặc đèn LED phản xạ từ gương .

3. Hằng số điện từ

– Phương pháp này sử dụng phương trình liên hệ c với hằng số điện môi ε0 và hằng số từ môi μ0 trong triết lý Maxwell : c2 = 1 / ( ε0μ0 ) .
+ Hằng số điện môi đo theo điện dung của một tụ điên với kích cỡ hình học đã biết .
+ Hằng số từ môi có giá trị là 4 π × 10 − 7 H × m-1 .

– Vận tốc ánh sáng được xác định theo phương pháp này là 299710+22 km/s.

4. Sự cộng hưởng trong hốc

Với cách này, người ta thực thi đo độc lập riêng rẽ tần số f ( đo tần số cộng hưởng sử dụng một bộ cộng hưởng hốc ) và bước sóng λ của một sóng điện từ trong chân không và tính tốc độ ánh sáng theo theo công thức c = fλ .

5. Giao thoa kế

Giao thoa kế dùng để đo bước sóng của nguồn sáng
Giao thoa kế là một dụng cụ cho phép đo được bước sóng của bức xạ điện từ và từ đó, xác lập được tốc độ ánh sáng .
– Một chùm sáng tích hợp đã biết tần số f sau khi bị tách thành hai tia sẽ phối hợp lại với nhau .
– Điều chỉnh quãng đường truyền tia sáng trong khi quan sát ảnh giao thoa và đo quãng đường kiểm soát và điều chỉnh, tất cả chúng ta hoàn toàn có thể xác lập được bước sóng λ .
– Tốc độ ánh sáng được xác lập bằng công thưc c = λf .

Tại sao tất cả chúng ta không hề sản xuất ra phương tiện đi lại đi nhanh hơn tốc độ ánh sáng

Có thể tạo ra phương tiện đi lại vận động và di chuyển nhanh hơn tốc độ ánh sáng không
Một vật thể sống sót sẽ đối sánh tương quan qua lại giữa 3 đại lượng, gồm có nguồn năng lượng, tốc độ và khối lượng. Phương trình bộc lộ sự tương tự giữa khối lượng và nguồn năng lượng của Einstein được đưa ra năm 1905 là một công thức nổi tiếng. Nó được xác lập như sau :

E = m.c2

Trong đó :

• E là nguồn năng lượng .

• m là khối lượng .

• c là tốc độ ánh sáng trong chân không .

Công thức này có nghĩa là “ Khối lượng và nguồn năng lượng tỉ lệ thuận với nhau theo hằng số c. Năng lượng hoàn toàn có thể chuyển thành khối lượng và ngược lại ” .
Động lượng của một vật có khối lượng sẽ tăng theo tốc độ, vật có tốc độ ánh sáng sẽ có khối lượng vô cùng lớn. Vì vậy, để tạo ra phương tiện đi lại hoàn toàn có thể đi nhanh hơn tốc độ ánh sáng, tất cả chúng ta cần :

– Cách 1: Tạo ra một vật có khối lượng vô cùng lớn, ví dụ như một con tàu vũ trụ muốn đạt được tốc độ ánh sáng phải to bằng một nửa trái đất và với kích thước như như thế thì con người không có khả năng chế tạo.

– Cách 2: Gia tăng vận tốc cho một vật có khối lượng đạt vận tốc ánh sáng hoặc gia tốc hữu hạn trong thời gian vô hạn hoặc gia tốc vô hạn trong thời gian hữu hạn.

Cả 2 cách này đều cần một nguồn nguồn năng lượng vô hạn mà con người vẫn chưa có cách nào làm được và chưa có một công nghệ tiên tiến nào hoàn toàn có thể tạo ra phương tiện đi lại vượt qua tốc độ ánh sáng vì tất cả chúng ta chưa có cách nào để cải tiến vượt bậc, thoát khỏi phương trình của Einstein. Chỉ có những hạt không có khối lượng mới đạt được tốc độ ánh sáng, như photon, những vật có khối lượng chỉ hoàn toàn có thể đạt gần bằng tốc độ ánh sáng .

Hy vọng với những thông tin mà LabVIETCHEM chia sẻ ở trên, các bạn đã hiểu thêm phần nào về vận tốc ánh sáng. Để xem thêm nhiều bài viết hay và bổ ích hơn, hãy truy cập trực tiếp vào website labvietchem.com.vn nhé.

Xem thêm :

Source: https://mix166.vn
Category: Công Nghệ