Theo nhiều nghiên cứu khoa học, tốc độ ánh sáng đạt gần 300.000 km/s, tức là xấp xỉ 1 tỷ km/h. Nói cách khác, chỉ trong 1 giây, ánh sáng có thể đi được quãng đường gấp 7 lần trái đất. Thời gian đến mặt trăng không quá một giây, và thời gian tới mặt trời không quá 8 phút. Tuy nhiên, không phải ai cũng biết tốc độ ánh sáng là gì? Vận tốc ánh sáng trong không khí là gì? Ánh sáng truyền trong không khí với tốc độ bao nhiêu? Bài viết dưới đây chúng ta cùng nhau đi tìm câu trả lời cho câu hỏi ánh sáng truyền đi trong không khí với vận tốc gần bằng bao nhiêu nhé.
Ánh sáng truyền đi trong không khí với vận tốc gần bằng bao nhiêu?
Khái niệm vận tốc
Tốc độ là đại lượng đại diện cho quãng đường đi được của bất kỳ đối tượng nào trong một đơn vị thời gian cụ thể. Tốc độ thường là một đại lượng vectơ, bao gồm kích thước và hướng, để đo chính xác vị trí và tốc độ của một vật thể.
Theo kiến thức cơ bản, công thức tính tốc độ là: v = s / t
Trong đấy:
v: tốc độ, tính bằng km / h, m / s
s: quãng đường vật đi được, tính bằng km, đơn vị là m
t: Thời gian di chuyển, tính bằng giờ và giây.
Tốc độ ánh sáng là bao nhiêu?
Tốc độ ánh sáng đạt gần 300.000 km / giây, tương đương với khoảng 1 tỷ km / giờ. Do đó, trong 1 giây, ánh sáng sẽ đi được 7 quãng đường trái đất. Bạn có thể đến mặt trăng trong vòng chưa đầy một giây, và có thể đến mặt trời trong vòng chưa đầy tám phút.
Vận tốc ánh sáng trong chân không
Tốc độ hay còn gọi là tốc độ ánh sáng trong chân không, được hiểu là tốc độ lan truyền của bức xạ điện từ. Đại lượng biểu thị bằng c là một hằng số vật lý, c = 299.792.458 m / s.
Theo thuyết tương đối hẹp, tốc độ ánh sáng trong chân không đạt cực đại. Rất khó để vật chất và năng lượng thông thường đạt được tốc độ này. Họ chủ yếu sử dụng tỷ lệ này để liên kết các hạt không khối lượng với trường vật lý (chẳng hạn như photon).
Mặt khác, nói một cách tương đối, tốc độ ánh sáng trong chân không không liên quan gì đến sự truyền theo thời gian hay không gian. Do đó, chúng được biểu diễn dưới dạng biểu thức sau: E = mc ^ 2. phía trong:
E: Năng lượng
m: khối lượng của vật thể
Vận tốc ánh sáng trong không khí
Tất nhiên, người ta không rõ ánh sáng truyền trong không khí với một tốc độ nào đó, nhưng nó thường nhỏ hơn giá trị của c-tốc độ ánh sáng trong chân không.
Để tính toán con số này, người vận hành phải dựa vào chỉ số khúc xạ. Đó là tỷ số giữa tốc độ ánh sáng và tốc độ không khí trên tốc độ ánh sáng.
Chiết suất của phần lớn bầu khí quyển mà ánh sáng cho phép đi qua là 1.0003. Con số này tương ứng với tốc độ ánh sáng giảm khoảng 90km / h.
Quá trình ra đời của cách đo vận tốc ánh sáng
Để tìm ra cách đo chính xác tốc độ ánh sáng, các nhà khoa học đã phải thử nhiều cách và trải qua nhiều quá trình theo thời gian. Các mốc đáng chú ý như sau:
1676: Nhà thiên văn học Đan Mạch Ole Roemer đã tiến hành một thí nghiệm về quan sát mặt trăng của Sao Mộc. Khi đó, kết quả đo tốc độ ánh sáng là 309000km / s. Con số này không chênh lệch nhiều so với tốc độ thực tế.
Vào thế kỷ 19, hai nhà khoa học người Pháp là Hippolyte Fizeau và Léon Foucault đã sử dụng một hệ thống gương phức tạp để tiến hành các thí nghiệm. Tốc độ ánh sáng đo được vào thời điểm này là 298.000 km / s.
Năm 1924: Michaelson tiến hành thí nghiệm trên các đỉnh núi khác nhau ở California, khoảng cách giữa hai đỉnh núi là 140 km. Hai năm sau, ông công bố tốc độ ánh sáng là 300.000 km / s.
Cho đến nay, các nhà khoa học thực nghiệm tin rằng tốc độ chính xác của ánh sáng là 299.792.450 m / s. Khi truyền trong không khí, nó có giá trị gần 300 000 000 m / s.
Ví dụ minh họa
Câu hỏi: Ánh sáng truyền đi trong không khí với vận tốc gần bằng bao nhiêu?
A.10800000 km / h
B.1,08 triệu km / h
C. 108 triệu km / h
D.1080 triệu km / h
Giải đáp:
Tốc độ ánh sáng trên bầu trời là 300.000km / s
Do đó, cứ sau 1 giây, ánh sáng đi được 300.000 km
Chuyển đổi 1 giây = 1/3600 giờ
Do đó, ánh sáng truyền trong không khí với tốc độ xấp xỉ:
v = s / t = 300000 / (1/3600) = 300000 3600 = 1080000000 (km / h)
Do đó, D là câu trả lời chính xác.
Trong không gian, có vật chất nào nhanh hơn tốc độ ánh sáng hay không?
Đây là thắc mắc được rất nhiều người quan tâm. Thời gian trôi qua, các nhà khoa học đã tiến hành nghiên cứu và đưa ra những nhận xét sau:
Vào năm 2011, các nhà khoa học tin rằng các hạt được ghi lại của họ di chuyển nhanh hơn ánh sáng. Khám phá này có thể lật ngược một trong những định luật cơ bản của Einstein về vũ trụ.
Theo người phát ngôn của nhóm nghiên cứu quốc tế, Antonio Ereditato, các phép đo trong ba năm qua cho thấy các hạt neutrino được phóng từ CERN (Cơ quan Nghiên cứu Hạt nhân Châu Âu), từ ngoại ô Geneva đến Gran Sasso, Ý. Nhanh hơn tốc độ ánh sáng 60 phần tỷ giây. Tuy nhiên, nhóm nghiên cứu buộc phải thừa nhận rằng đây đều là sai sót vì lỗi hệ thống dây điện.
Ít nhất cho đến nay, giả thiết rằng vật chất nhanh hơn ánh sáng đã được coi là ít nhất trong khoa học viễn tưởng.
Kết
Ánh sáng truyền đi trong không khí với vận tốc gần bằng bao nhiêu là câu hỏi nằm trong sách giáo khoa Vật lý lớp 7, chương 1 – Quang học. Từ những chia sẻ lý thuyết của hệ thống, bạn có thể đề xuất một giải pháp đơn giản và nhanh chóng. Tôi hy vọng bài viết trên sẽ hữu ích cho bạn trong quá trình học tập, nghiên cứu và cuộc sống.
