¿Por qué es que cuanto menor es la densidad física de un medio, más rápida es la velocidad de la luz?

En primer lugar, esto no es del todo correcto. Tomemos, por ejemplo, una ventana de vidrio y un papel negro. La luz viajará a través de la ventana y no a través del papel, por lo tanto, es obvio que viaja más rápido a través de la ventana a pesar de que el material es más denso. (Esto se debe a las diferentes propiedades magnéticas eléctricas de los materiales)

Sin embargo, en la mayoría de los medios menos densos, los fotones viajan más rápido que en los medios más densos. La explicación más fácil para esto es el hecho de que en medios más densos, los fotones tienen una mayor probabilidad de colisionar con otras partículas y, por lo tanto, perder energía. Lo cual, evidentemente, resulta en una pérdida de velocidad.

En una nota final, la velocidad de la luz es una constante universal y es igual en todos los medios. Sin embargo, esa velocidad de los fotones no es y puede diferir. Es por eso que solo hablé sobre la velocidad de los fotones, supuse que eso es lo que te preguntabas.

E = mc ^ 2. Se llama resistencia al aire. Y la velocidad de la luz no cambia, lo que cambia es la velocidad de las partículas que viajan a través del medio. Baja densidad de aire = menos resistencia al aire.

Porque cada pieza de materia en ese medio tiene que jugar papa caliente con cada ola de luz que la golpea.

Es como una brigada de cubetas versus simplemente correr muy rápido con una cubeta.

Porque la forma en que la luz interactúa con la materia causa la disminución percibida en la velocidad de la luz.

Es un fenómeno complicado.

La luz en realidad no se ralentiza, solo parece ralentizarse debido a su interacción con la materia. Cada fotón sigue viajando a la velocidad de la luz.

Porque, simplemente, no hay nada que se interponga en el camino.

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