我们都在物理课上学习过,光的传播不需要介质。也就是说,光在真空中也可进行传播。那么,今天我们就一起来学习真空中的光速大小吧。
真空中的光速大小
光速是指光波或电磁波在真空或介质中的传播速度。光速计算值:c0=299792.458km/s ,为了计算方便一般取300000km/s。
真空中的光速研究意义
真空中的光速是目前所发现的自然界物体运动的最大速度。真空中的光速是一个重要的物理常量,符号是c,等于299,792,458m/s。光速的方向不恒定。如果在光运行时施加力,那么光的方向进而速度矢量会产生一定的改变。
真空中的光速相关理论
爱因斯坦狭义相对论中著名的质能方程E=mc2,其中为E能量,单位电子伏特(eV),m为质量,c为光速。也就是说,一切物质都潜藏着质量乘以光速平方的能量。一个静止的物体,其全部的能量都包含在静止的质量中。一旦运动,就要产生动能。由于质量和能量等价,运动中所具有的能量应加到质量上,也就是说,运动的物体的质量会增加。当物体的运动速度远低于光速时,增加的质量微乎其微,如速度达到光速的10%时,质量只增加0.5%。但随着速度接近光速,其增加的质量就显著了。如速度达到光速的86.6%时,其质量增加了一倍。这时,物体继续加速就需要更多的能量。当速度趋近光速时,质量随着速度的增加而成几何倍数上升,速度无限接近光速时,质量趋向于无限大,需要无限多的能量。因此,任何物体的运动速度不可能达到光速,只有质量为零的粒子才可以以光速运动,如因科学研究虚构的“光子”、“引力子”这个名称。
值得注意的是,光可以在真空中传播,也就是说光的传播不需要介质。但是光传播中经过的“介质”会对光的传播产生影响,通过不透明物质时,大量光被吸收、反射,从而使得投射过的光强度很小,就“无法透过”了。