¿Por qué todas las ondas electromagnéticas tienen la misma velocidad en el vacío?

La velocidad de una onda electromagnética está dada por la permitividad y la permeabilidad del medio. En el vacío, esta relación se expresa de la siguiente manera: [math] c = \ frac {1} {\ sqrt {\ epsilon_0 \ mu_0}} [/ math], donde [math] \ epsilon_0 [/ math] es la permitividad de espacio libre en el vacío, y [math] \ mu_0 [/ math] es la permeabilidad del espacio libre en el vacío. Estas son constantes de la naturaleza, por lo que la velocidad [matemáticas] c [/ matemáticas] de la onda electromagnética en el vacío también es una constante de la naturaleza. En un medio, la permitividad y la permeabilidad son diferentes de sus equivalentes de espacio libre y, por lo tanto, [matemática] c_n = \ frac {1} {\ sqrt {\ epsilon \ mu}} [/ matemática] en el medio, donde [matemática] \ epsilon [/ math] y [math] \ mu [/ math] son ​​la nueva permitividad y permeabilidad del medio, respectivamente.

La respuesta es, por lo tanto, C. )

La respuesta no es la amplitud, ya que la amplitud está relacionada con la intensidad del campo electromagnético, que es el cuadrado de la amplitud. Entonces los campos de luz más intensos tienen amplitudes más altas.

Cuando James Clerk Maxwell presentó sus famosas ecuaciones para campos electromagnéticos, descubrió que conducen a una ecuación de onda en la que la velocidad de las ondas v es [matemática] v = 1 / \ sqrt {μ · ε} [/ matemática], donde μ es la permeabilidad y ε es la permitividad del vacío. cuando calculó v descubrió que era igual a la velocidad de la luz c dentro de la precisión de medición de estos parámetros en su momento, alrededor de 1865. Esta fue una prueba de que la luz es electromagnética y que c es la velocidad de todas las ondas electromagnéticas en El vacío es independiente de la frecuencia.

En la física moderna, la constancia de c es uno de los postulados (o “axiomas”) de la teoría de la relatividad de Einstein y se verifica experimentalmente.

Es C. Cualquier frecuencia a cualquier amplitud a cualquier longitud de onda (igual que la frecuencia). Pero todas las ondas electromagnéticas en el vacío viajan a la misma velocidad, la velocidad de la luz, aproximadamente 300,000 km por segundo.

De ningún modo. En una transmisión de radio AM, AM significa amplitud de modulación. La amplitud de la onda wibble oscila todo el tiempo, con el fin de transmitir la información de ruido de la transmisión. Una onda de luz de, digamos, luz de sodio amarilla, puede ser intensa (alta amplitud) o tenue (baja amplitud).

Todas las ondas electromagnéticas tienen la misma velocidad, c, que es la velocidad de la luz. La luz es el tipo más familiar de onda electromagnética, por eso c no se llama ‘la velocidad de los rayos X’, por ejemplo. Tienes razón en que la frecuencia y la longitud de onda pueden cambiar, pero lo hacen en el paso de bloqueo, de tal manera que la velocidad se mantiene igual. (Duplica la frecuencia y necesariamente reduce a la mitad la longitud de onda).

¿Igual que qué?

A medida que la luz (de cualquier longitud de onda) se propaga hacia afuera * esféricamente *, la amplitud / intensidad disminuye.

Si el frente de onda es plano, no habrá cambio en ninguno, siempre que no haya absorción ni dispersión (ya que no hay vacíos verdaderos en este Universo).

Te daré un par de pistas.

La luz es un ejemplo de una onda EM. Su amplitud está relacionada con lo brillante que es. ¿Toda la luz tiene el mismo brillo?

¿Cuál es la ecuación que relaciona la frecuencia y la longitud de onda? Algo en esa ecuación es constante. ¿Qué es?

También debe comprender que la velocidad de la luz no solo se refiere a la luz visible. La luz visible es una onda electromagnética. Entonces, todas las ondas electromagnéticas son “ligeras” y se comportan de acuerdo con la teoría de la relatividad.

Es una suposición de relatividad, basada en la observación.

Eso es todo por ahora. El verdadero “por qué” es desconocido para nosotros.