Treking > Vesmír > Rychlost světla (c) ve vakuu, vodě nebo vzduchu a též dalších látkách v m/s nebo km/s a km/h
Rychlost světla (c) ve vakuu, vodě nebo vzduchu a též dalších látkách v m/s nebo km/s a km/hRychlost světla v km/s a km/h ve vakuu, vzduchu a vodě11.11.2015 | Otakar Brandos
Rychlost světla? Kolikpak činí? Světelná rychlost je mezní (maximální) rychlostí, jakou se může ve vesmíru šířit informace, přesto se jedná, v měřítcích vesmíru, o rychlost velice nízkou. Tato rychlost je důležitým parametrem používaným nejen v relativistické fyzice a astrofyzice, ale také ve fyzice částic a jaderné fyzice. |
|
Rychlost světla (c) ve vakuu činí: c = 299 792,458 km/s = 299 792 458 m/s = 1,079 252 849 × 109 km/h Vidíme, že rychlost světla je sice obrovská, avšak ne nekonečná. Vždyť i na tak blízké vesmírné těleso jako je Měsíc (380 000 km) letí světelný paprsek přes jednu sekundu. Ze Slunce (1 au = 150 mil. km), naší nejbližší hvězdy, k nám letí světlo něco přes osm minut. No a z nejbližší cizí hvězdy mu to i při ohromné rychlosti 1,079 miliardy kilometrů za hodinu trvá téměř 4,21 roku. Ano, světelný paprsek (či rádiový signál) doletí k nejbližší hvězdě - Proximě Centauri - za 4,21 roku. A to je v kosmu doslova nepatrná vzdálenost. Průměr naší Galaxie činí asi 100 000 světelných let. Z jednoho "konce" Galaxie na druhý tak světelný paprsek letí plných 100 000 let. I přes onu nezměrnou rychlost světla. Nejvzdálenější objekt, který vidíme ve vesmíru pouhým okem je Velká galaxie M 31 v souhvězdí Andromeda. Ta je od nás vzdálena asi 2,5 × 106 světelného roku. Světlo, které pozorujeme nyní tak hranice galaxie M 31 opustilo někdy v době, kdy se po zemském povrchu procházel první předchůdce člověka… Rychlost světla v tuhých látkách, kapalinách a plynechVýše uvedená rychlost světla platí v případě, že se světlo pohybuje ve vesmíru, tedy ve vakuu. Tam je rychlost světla konstantní a maximální možná rychlost přenosu jakékoliv informace. Žádný hmotný objekt, cokoliv s nenulovou klidovou hmotností nelze urychlit na rychlost vyšší než rychlost světla. Dosud nebyl pozorován žádný jev, jenž by s tímto tvrzením (postulátem) byl v rozporu. V látkovém prostředí, tedy v tuhých látkách, kapalinách či plynech je tomu ale jinak. V takovémto prostředí se i hmotné objekty (tělesa s nenulovou klidovou hmotností) mohou pohybovat rychlostí vyšší než je rychlost světla v daném prostředí. Například v diamantu činí rychlost světla asi jen 120 000 km/s, ve skle asi 200 000 km/s, ve vodě jen asi 0,75 c, tedy nějakých 230 000 km/s. Tak například vysokoenergetický rychle letící elektron (e-) se ve vodě může pohybovat blízkosvětelnou rychlostí odpovídající asi 0,9 c. Elektron bude sice postupně bržděn za uvolňování tzv. Čerenkovova záření, přesto bude jeho rychlost v daném prostředí nadsvětelná. Tyto efekty pozorují vědci například v podzemních detektorech kosmického záření a nebo v jaderných reaktorech. Pro rychlost světla v látkovém prostředí platí jednoduchý vztah: v = c / (εr × μr)1/2kde εr × μr jsou relativní permitivita a relativní permeabilita, které snadno zjistíme z fyzikálních tabulek. |