Sendu inn spurningu

Hér getur þú sent okkur nýjar spurningar um vísindaleg efni.

Hafðu spurninguna stutta og hnitmiðaða og sendu aðeins eina í einu. Einlægar og vandaðar spurningar um mikilvæg efni eru líklegastar til að kalla fram vönduð og greið svör. Ekki er víst að tími vinnist til að svara öllum spurningum.

Persónulegar upplýsingar um spyrjendur eru eingöngu notaðar í starfsemi vefsins, til dæmis til að svör verði við hæfi spyrjenda. Spurningum er ekki sinnt ef spyrjandi villir á sér heimildir eða segir ekki nægileg deili á sér.

Spurningum sem eru ekki á verksviði vefsins er eytt.

Að öðru leyti er hægt að spyrja Vísindavefinn um allt milli himins og jarðar!

=

Er hraði ljóssins breytilegur?

Spurningin í heild er sem hér segir:
Er það satt að fram hafi komið við rannsóknir á hraða ljóssins að hann sé ekki staðlaður (e. constant), heldur breytilegur?
Svarið er já, hraði ljóssins er breytilegur í venjulegum skilningi; hann fer eftir efninu sem ljósið fer um. Þetta er til dæmis ástæðan fyrir ljósbroti sem svo er kallað (e. refraction), það er að segja að ljósið beygir þegar það kemur úr lofti til dæmis í gler eða vatn. Við erum þess vegna ekki heldur að tala um nýjar fréttir. Við sem erum stöðugt með gleraugu á nefinu erum um leið að nota okkur án afláts að ljóshraðinn er annar og minni í glerinu en í loftinu! Ljósbrot er líka mikilvægur þáttur í því sem fram fer í auganu sjálfu.

Þó að ljóshraðinn í efni sé breytilegur getur hann samt aldrei orðið meiri en hraði ljóss í tómarúmi. Sá hraði er fasti (e. constant) sem er táknaður með bókstafnum c og er einn af allra mikilvægustu föstum náttúrunnar. Gildi hans í tölum er nálægt 300.000 km/s (kílómetrar á sekúndu) sem er afar stór tala miðað við flestar aðrar hraðatölur sem við þekkjum.

Mikilvægt er að gera sér skýra grein fyrir því að það er þessi tala sem slík og engin önnur sem takmarkar hraða efnis og orku. Þannig geta efniseindir til dæmis farið hraðar um tiltekið efni en ljósið fer í sama efni en þær geta hins vegar aldrei farið hraðar en ljósið fer í tómarúmi, aldrei farið með meiri hraða en c.

Svokallað brothlutfall efnis, n, lýsir því meðal annars hversu hratt ljósið fer í efninu. Ef hraði ljóssins í efninu er táknaður með u gildir um þetta jafnan
u = c/n
Við sjáum af þessu að fullyrðingin um að ljóshraðinn í öllum efnum sé minni en hraðinn í tómarúmi, u < c, jafngildir því að n > 1 fyrir öll efni.

Við sjáum líka að hraðinn u stefnir á 0 þegar brothlutfallið n stefnir á óendanlegt. Spurningin kann að vera til komin af því að menn hafa upp á síðkastið verið að finna efni og aðferðir til að láta ljósið fara mjög hægt við tilteknar aðstæður, en það samsvarar því samkvæmt þessu að brothlutfallið sé mjög stór tala.

Sitthvað fleira er að finna um þessi efni á Vísindavefnum og má finna það til dæmis með leitarvél okkar.

Útgáfudagur

28.3.2001

Spyrjandi

Jón Sigtryggsson

Höfundur

Þorsteinn Vilhjálmsson

prófessor emeritus, ritstjóri Vísindavefsins 2000-2010 og ritstjóri Evrópuvefsins 2011

Tilvísun

Þorsteinn Vilhjálmsson. „Er hraði ljóssins breytilegur?“ Vísindavefurinn, 28. mars 2001. Sótt 16. júlí 2019. http://visindavefur.is/svar.php?id=1434.

Þorsteinn Vilhjálmsson. (2001, 28. mars). Er hraði ljóssins breytilegur? Vísindavefurinn. Sótt af http://visindavefur.is/svar.php?id=1434

Þorsteinn Vilhjálmsson. „Er hraði ljóssins breytilegur?“ Vísindavefurinn. 28. mar. 2001. Vefsíða. 16. júl. 2019. <http://visindavefur.is/svar.php?id=1434>.

Chicago | APA | MLA

Sendu inn spurningu
eða

Vísindadagatalið

Þuríður Jóna Jóhannsdóttir

1952

Þuríður Jóna Jóhannsdóttir er dósent við Deild faggreinakennslu á Menntavísindasviði HÍ og formaður námsbrautar um menntun framhaldsskólakennara. Rannsóknir hennar hafa m.a. snúist um notkun upplýsingatækni í námi og kennslu.