¿Los electrones viajan a la velocidad de la luz o más rápido en el agua? ¿Significa que para hacer esto los electrones deben obtener energía infinita para obtener esta velocidad?

La velocidad de la luz en el agua es mucho más lenta que la del vacío. La velocidad del vacío es la velocidad invariable que se discute en la física moderna; el ‘límite de velocidad cosmológica’ supongo.

Si los electrones se aceleran a altas velocidades; más rápido que la velocidad de la luz en el agua; Al entrar al agua, emitirán radiación Cerenkov: el “resplandor azul” a menudo fotografiado alrededor de núcleos “calientes” en reactores atómicos. Aquí, los electrones se mueven a una velocidad más rápida que la de la luz en el agua . Por supuesto, es bastante imposible acelerar los electrones a la velocidad de vacío para la luz: ese ‘límite de velocidad cosmológica’ no se puede obtener para cualquier cosa que tenga masa, por ejemplo, electrones.

Al ser tan ligeros, los electrones se aceleran fácilmente a altas velocidades. Los viejos tubos de rayos catódicos de los primeros televisores tendrían electrones fácilmente a 1/20 de la velocidad de la luz; a esa velocidad un electrón podría circunnavegar el ecuador de la Tierra en menos de una décima de segundo, por lo que es rápido.

Lo estás entendiendo mal, en este caso los electrones se mueven más rápido que la velocidad de la luz porque la luz misma se vuelve más lenta en el agua porque el agua es relativamente más densa que el vacío.

Los electrones no viajan a una velocidad mayor que c (es decir, la velocidad de la luz en el vacío). Solo viajan a una velocidad que es más alta que la velocidad de la luz en el agua

Para explicarlo usando un ejemplo, digamos que los electrones viajan a una velocidad E m / s. Ahora la velocidad de la luz en el vacío y el agua son L (vacío) m / s, también conocido como cy L (agua) m / s.

Entonces, en este caso L (agua)

No pueden ir más rápido que “c” en ninguna circunstancia. De hecho, la velocidad de los electrones en cualquier medio es aproximadamente el 1% de la velocidad de la luz, mientras que una onda electromagnética puede alcanzar el 50-99% de la velocidad de la luz, dependiendo del medio por el que pase.

Aunque se mueven a la misma velocidad, conseguir que se muevan en los materiales es el truco. La conductividad, el grosor y la temperatura de los medios por los que se mueven es importante. La mayoría de los metales son buenos conductores a temperatura ambiente pero se vuelven más pobres a altas temperaturas. El vidrio es un aislante total normalmente, pero se convierte en conductor cuando se funde. La cerámica aísla pero se vuelve superconductora si baja la temperatura lo suficiente.

Por supuesto, casi todo se convierte en un buen conductor si empujas un EMF lo suficientemente alto a través de él. Pero solo brevemente. Entonces se convierte en una muy buena bola de fuego.

Esa es una analogía interesante, pero los electrones tienen muy poca masa insignificante en comparación con el protón. Los electrones no existen libremente, sino que son atraídos hacia el núcleo de un átomo de un elemento por los protones con carga opuesta. La ionización ocurre cuando un electrón recibe más energía para vencer las fuerzas que lo unen dentro del átomo. Los electrones de valencia están disponibles gratuitamente y, cuando se produce la ionización, los electrones se liberan y, de esa manera, la electricidad fluye a través de metales o conductores.

Nada viaja más rápido o igual que el papel de la luz. La investigación se lleva a cabo en el Gran Colisionador de Hadrones, donde las partículas subatómicas se aceleran al 99% de la velocidad de la luz para fines de estudio e investigación. Al no tener masa, viajan en todos los medios con la misma velocidad. Los electrones están en movimiento en nuestro universo debido a los eventos caóticos de supernova, fusión nuclear, agujeros negros, etc., donde la materia está cambiando a energía y viceversa. Todo esto pone al universo en un salto y lo pone en movimiento. Recibimos lluvia de neutrinos, rayos UV, rayos gamma, rayos infrarrojos del universo externo e incluso de nuestro sol.

Los electrones necesitan la cantidad justa de energía para excitarlos y salir de su capa de valencia de un átomo. Como tienen muy poca masa, no necesitan mucho empuje y todo depende de la conductividad de un elemento. Los electrones de elementos metálicos pueden liberarse con poca energía en comparación con los electrones de elementos no metálicos. La energía y la masa siguen siendo intercambiables y constantes de la ecuación de masa de energía de Einstein. Si bien no percibimos la energía en movimiento y la energía que cambia a otras formas de energía, por ejemplo, cinética en energía mecánica, etc., la energía se convierte constantemente al interactuar con la energía del entorno.

Toda la energía es constante y finita. Y los electrones están en equilibrio con las fuerzas atómicas, y a menos que reciban la energía umbral mínima para liberarlos de su capa de valencia, están obligados a mantenerse en equilibrio. Lo positivo equilibra lo negativo, por lo tanto, todos los sistemas se equilibran e intentan eliminar la energía adicional expulsando electrones y ionizándose y luego equilibrándose al recibir electrón libremente disponible del entorno para equilibrar la carga positiva adicional.

A2A: los electrones generalmente viajan muy lentamente en el agua e incluso en un cable. Lo que se propaga rápidamente (casi a la velocidad de la luz) son los cambios en el potencial eléctrico. Un electrón solo tiene que moverse muy ligeramente para lograr eso.

Piensa en un embotellamiento. Cuando un automóvil es capaz de avanzar unos metros hacia adelante, entonces el automóvil que está detrás también puede avanzar. Una especie de ola es iniciada por el movimiento. La ola en este caso viaja en la dirección opuesta a la de los automóviles, y viaja mucho más rápido que los automóviles.

Por cierto, los fotones en el vacío son más rápidos que en cualquier otro medio. El agua solo ralentiza los fotones, nunca los acelera.

NO, los electrones no viajarán a la velocidad de la luz; un cálculo muestra que el electrón viaja a unos 2.200 kilómetros por segundo. Eso es menos del 1% de la velocidad de la luz (que es de 3000 km / s) , pero es lo suficientemente rápida como para dar la vuelta a la Tierra en poco más de 18 segundos. La velocidad a la que la energía o las señales viajan por un cable es en realidad la velocidad de la onda electromagnética, no el movimiento de electrones. La propagación de ondas electromagnéticas es rápida y depende de la constante dieléctrica del material. En el vacío, la ola viaja a la velocidad de la luz y casi tan rápido en el aire.