¿La velocidad de la luz es la misma en el aire o en el vacío?

En el vacío , la velocidad de la luz permanece constante suponiendo que su camino no sea interrumpido por otro medio. Esta velocidad, conocida como C, es igual a – 299,792,458 m / s

Ahora, cuando la luz encuentra un medio, su velocidad de fase se altera y termina tomando un camino más largo de lo que tomaría (por ejemplo, en el vacío). La velocidad real no se altera, pero un observador percibiría que tarda más en viajar a través del medio, de ahí la suposición de que se ralentiza.

Principio de Fermat: la luz siempre tomará el camino más corto y, por lo tanto, atravesará el medio en el menor tiempo posible.

El aire es un medio donde la luz será constantemente absorbida , emitida y dispersada entre las partículas en la atmósfera: algunos colores como el azul se dispersan más, mientras que otros colores como el naranja y el amarillo se dispersan menos debido a la variación en la longitud de onda de colores particulares.

Espero que esto ayude.

Velocidad de la luz (fotón)
Ha sido una pregunta de la era del siglo, muchos científicos simplemente arrojaron sus vidas sobre ella. Finalmente, solo el que podía imaginar lo mejor, abrió el camino para ello. Esta es la suposición sobre la totalidad / la mayor parte del mecanismo cuántico que se ocupa de los bosones, los leptones están de pie.
Velocidad de la luz en varios medios:
1) Vacío: todos lo saben
2) Aire: aquí supongo que desde el punto de vista del interrogador, el aire es un medio que contiene solo moléculas de gas, en sus estados de movimiento libre. Aquí también la luz se comporta como si estuviera en el vacío, descuidando una variación muy pequeña / muy pequeña de energía, si la hay (velocidades a órdenes tan altas).
3) Otros medios: consideraremos el agua aquí
Sabemos que a la luz le gusta viajar en línea recta, según la observación, la luz se dobla a medida que ingresa al agua (otro medio), cuánto se dobla en varios medios, simplemente los evitará, ya que no es importante en el contexto de la pregunta . Entonces, why it bends? is an interesting question por why it bends? is an interesting question why it bends? is an interesting question , considere esta analogía.

Say few boys are supposed to carry a straight pole running from playground(assume air) and across the muddy grass(other medium) como se muestra en la foto (los 7 círculos pequeños son los niños, y el descanso se explica por sí mismo en la foto, creo) . Ahora los niños comenzaron a correr desde el patio de recreo a una velocidad de 10 km / h, ahora mientras están haciendo esta carrera épica (jajaja), como pueden ver, el niño en el LHS primero entra en la hierba fangosa, mientras que el niño en el extremo RHS todavía está en el patio de recreo (las líneas horizontales dibujadas hacia el césped fangoso muestran cómo se colocan los niños mientras corren wrt hacia el césped fangoso), ahora los niños de LHS comenzaron a experimentar una disminución de la velocidad (digamos 7 km / h) debido a la naturaleza resbaladiza de la hierba fangosa, mientras que los niños de RHS que están en el patio de recreo todavía corren a la misma velocidad (10 km / h), esta diferencia de velocidad de LHS a RHS hace que los niños no puedan moverse en línea recta como decidieron por primera vez. Ahora ha habido una ligera curva, hasta que todos los niños llegan a la hierba fangosa. Una vez completada esta transferencia media, todos pueden comenzar a moverse nuevamente en línea recta (a la velocidad de 7 km / h). So this is what you can think happens to light, when moving from one medium to another.
Pero la historia no ha terminado:
En la escuela secundaria, descubrimos por cálculos que la luz cuando se mueve del aire al agua se mueve a una velocidad mucho menor. Pero la ciencia dice: “Cuando la luz entra en un medio diferente, su frecuencia sigue siendo la misma, y ​​por supuesto, también lo hace la constante de Planck. Por lo tanto, obviamente, su energía sigue siendo la misma durante todo el ejercicio “.
Y uno preguntaría “Entonces, ¿cómo disminuye la velocidad (refiriéndose a un medio más denso) entonces si no se altera ninguna propiedad de la luz?”
La luz, en cualquier medio no absorbente, en cualquier momento, no importa qué, no puede alterar su velocidad. Si la luz se mueve, entonces tiene que moverse en “c” . Entonces, cómo justificar esto, todo el índice de refracción, la velocidad de la luz en varios cálculos medios que hicimos en la escuela secundaria, es una mentira . Bien entonces, vamos a verlo.
Relatividad especial:
No podemos aplicar la física clásica para objetos / cuerpos que viajan a la velocidad de la luz, el concepto de espacio y tiempo se desmorona. Los objetos que viajan a la velocidad de la luz experimentan una contracción de longitud y dilatación del tiempo para que un observador tome nota de otro marco de referencia. Es solo el observador quien realiza la medición, desde su noción de espacio-tiempo . Y estos conceptos solo podrían ser imaginados por el gran “Einstein” (granizo Einstein). Ahora, digamos …, por un minuto todos somos criaturas acuáticas , para nosotros todo el universo está rodeado de agua (medio más denso), la luz (fotón) comenzó su viaje desde el agua e hicimos una medición dentro del agua, bam sería “c” . Por lo tanto, la luz aún viaja a la velocidad de la luz dentro del medio. Cuando la luz se mueve del aire al agua, hay una aparente desaceleración porque, a medida que el rayo de luz interactúa con las moléculas del medio, se difracta y hace que cambie de dirección al azar. This then causes its travel length to increase, which makes the speed appear to be smaller, from a macroscopic perspective.

Ahora entrando en una forma más compleja de explicar la velocidad de la luz en varios otros medios (lea esto si está interesado en profundizar):
La “luz” en un medio es una superposición cuántica de fotones libres y estados de materia excitada. Un fotón que viaja a través de un medio se somete repetidamente al siguiente ciclo: es absorbido fugazmente por los electrones en el medio, que reemiten un nuevo fotón en su lugar poco tiempo después (femtosegundos o menos). El proceso es algo parecido a la fluorescencia, aparte de esa energía, el momento y el momento angular se transfieren completamente al nuevo fotón, mientras que en la fluorescencia, la energía (según el cambio de Stokes), el momento y el momento angular (según los cambios de dirección y polarización) ) se transfieren todos al medio. El retraso que surge de la absorción / reemisión es lo que hace que la luz parezca propagarse lentamente, pero puede ver que no se pierde energía. Una ligera variación en este tema es el material birrefringente, donde la energía y el momento se devuelven por completo al fotón reemitido, pero se intercambia algo de momento angular y la luz ejerce un par en un medio birrefringente. Pero la energía todavía se puede conservar en principio. En la práctica, algunos medios tienen atenuaciones, pero algunos son fantásticamente pequeños, por ejemplo, sílice en la ventana de telecomunicaciones ópticas entre [matemáticas] 1350 nm- 1350 nm [/ matemáticas] y [matemáticas] 1550 nm-1550 nm [/ matemáticas] y, a los fines de este argumento, la atenuación puede ser eliminada.

Testigo aquí es que el vector de Poynting en el medio es el mismo que su valor de espacio libre: [matemática] S → = E → ∧H → [/ matemática], mientras que la densidad de energía [matemática] U = 12D → ⋅E → + 12B → ⋅H → [/ math] en el medio ahora es más alto: esto es simplemente análogo al comportamiento en estado estable de un tanque de agua con tubería de entrada y salida: transitoriamente, la tasa de salida de agua puede ser menor que la de la entrada mientras el tanque se llena, pero en estado estable las dos tasas deben equilibrarse. Del mismo modo para el medio: las densidades de energía más altas representan mayores reservas de energía en la materia del medio debido a las partes del estado de la materia excitada de la superposición cuántica total (también hay energías reflejadas en la entrada y salida del medio que deben tenerse en cuenta en un Descripción exacta).
[matemática] —— Fuente de este párrafo: Stack Exchange Physics [/ math]

Entonces, dado que las respuestas hasta ahora son contradictorias …

Si y no. Depende de cómo lo estés mirando.

Los fotones se mueven a una velocidad y solo a una velocidad: c .

Sin embargo, cuando se mueven a través de un medio, los fotones terminan siendo absorbidos por los átomos a lo largo del camino y reemitidos. Hay un ligero retraso cuando esto sucede entre el momento en que se absorbe el fotón y cuando se vuelve a emitir. Este retraso es predecible, por lo que el efecto general es como si la luz se estuviera desacelerando.

Para una analogía, considere un automóvil hipotético que solo puede recorrer 20 mph. Debido a que solo puede ir a 20 mph, cada vez que necesita detenerse, el automóvil se destruye, y una vez que termina lo que debe hacer, se crea uno nuevo a su alrededor, que ya va a 20 mph (hay mucho relleno involucrado) .

Ahora, ese auto solo va a 20 mph … pero la velocidad promedio en su viaje será algo menos de 20 mph, dependiendo de la frecuencia con la que tenga que detenerse para parar las luces, los descansos en el baño, etc., y cuánto tiempo demoran.

Esa es la misma situación que ocurre cuando la luz atraviesa un medio. Un fotón individual nunca se mueve en otra cosa que no sea c , pero debido a que los fotones son absorbidos y reemitidos, y se produce un retraso cada vez, el “frente” del haz de luz se mueve a algo más lento que c .

Entonces, en óptica, donde nos preocupa el “haz” general de luz, decimos que la luz se mueve más lentamente, como una forma abreviada de hablar de cosas, tal como se podría decir: “Bueno, el límite de velocidad es 70, pero supongamos que nuestra velocidad promedio será de 60 ”cuando planifiquemos un viaje largo.

Quizás ayudaría usar el sonido como analogía. Si un sonido es de tono alto (longitud de onda) o de tono bajo, viajará a través del mismo medio a la misma velocidad. Los sonidos agudos no son más rápidos, ni los graves son más lentos. El medio, no la longitud de onda del sonido, determina la velocidad.

Sin embargo, tenga cuidado: esta analogía no se ajusta totalmente a la luz, ya que la luz no viaja como una onda a través de algún medio. La luz es una onda electromagnética (llamamos a la parte del espectro visible para el ojo humano “luz”) que viaja bien a través del vacío.

Por supuesto, puede dividir la luz por la longitud de onda, eso es lo que hace un prisma, pero esa división no depende de las diferentes longitudes de onda que viajan a diferentes velocidades (no lo hacen). Más bien depende del ángulo del haz de luz en relación con la superficie que está golpeando (por ejemplo, la cara de un prisma) y los índices de refracción involucrados. Echa un vistazo a los prismas y la ley de Snell si estás interesado. (Algunas sustancias, como el vidrio, refractan diferentes longitudes de onda de manera diferente, y es por eso que extienden las longitudes de onda en un efecto arcoíris).

Hay una diferencia en la energía (pero no en la velocidad) transportada por diferentes longitudes de onda de luz. Una longitud de onda más corta significa que un haz de luz tiene más “frentes de onda” golpeando algo cada unidad de tiempo que una longitud de onda más larga. Las longitudes de onda más cortas transportan más energía. Un minuto de estar acostado debajo de un dispositivo de rayos X, por ejemplo, le entregaría mucha más energía que un minuto de estar acostado debajo de un transmisor de radio. Y, por supuesto, el ejemplo de los rayos X le causaría un gran daño corporal hasta la muerte, con una exposición lo suficientemente larga, debido a que los rayos X son un tipo de radiación ionizante.

Como c es una constante, no puede hacer que la luz vaya más rápido al poner más energía en la fuente de luz. La luz aún viajará a c (la velocidad en el vacío). Entonces, ¿dónde aparece la energía adicional si pones más energía en la luz? Longitudes de onda más cortas es un resultado posible (la intensidad es otro).

Lo que nos lleva a otra precaución: he dejado de considerar la amplitud para simplificarla, pero la amplitud es otra función de la energía. La amplitud se referiría al volumen o volumen para el sonido, y al brillo o intensidad para la luz. Una luz roja suave y una luz roja intensa podrían ser la misma longitud de onda, por ejemplo, pero uno lleva más energía a través de la amplitud.

Así es como sucedió.

Hay un límite de velocidad universal, c, y nada puede ir más rápido. Es la velocidad de las cosas sin masa, ya que la masa es un impedimento para el movimiento: luz, ondas de gravedad. Como toda la luz carece de masa, se mueve a c.

No habría “una” velocidad (única) de luz si la luz de diferentes longitudes de onda viajara a diferentes velocidades: habría una gran diferencia en la velocidad de las microondas y gamma y diferencias significativas incluso dentro del espectro visible. Piense en lo confuso que sería: los eventos instantáneos que produjeron una variedad de frecuencias de luz se recibirían durante largos períodos de tiempo, particularmente los distantes, y vería que los eventos que ocurrieron en momentos muy diferentes suceden simultáneamente. Podría enviar luz a diferentes velocidades a otra persona, recibir una respuesta a un mensaje y responder de tal manera que la otra persona pueda recibir su primera transmisión más tarde y confundirla con una respuesta, causalidad confusa.

de alguna manera sería útil. Podrías ver a las galaxias evolucionar simplemente cambiando la frecuencia a la que te sintonizaste, suponiendo que su salida fuera consistente en todas las frecuencias. Pero eso no es así.

Probemos algo diferente, KISS.

La luz, en el vacío, viaja a 186,283 mps.

La luz en el aire viaja 186.200 mps o aproximadamente 56 mps más despacio.

La luz en otro medio como el agua viaja a 139,712 mps. o aproximadamente 3/4 de velocidad de la luz en el vacío.

Hay que recordar que cuando el fotón viaja en un medio como el aire o el agua, se estrella contra las moléculas de aire o agua, siendo absorbido y reemitido, absorbido y reemitido una y otra vez. Esta absorción y reemitición cambia con la densidad del medio que lo ralentiza. Lo mismo con vidrio, plástico transparente, etc.

Una vista alternativa: todo el espacio, fuera de las partículas de materia 3D básicas, está lleno de un medio universal que lo abarca todo, estructurado por cuantos de materia. A pesar del tipo de medio transparente (vacío o aire), la luz viaja a su velocidad constante crítica con respecto al medio universal circundante. La densidad de distorsión en medio universal en medio ópticamente más denso es mayor que el espacio libre (vacío). Por lo tanto, para un observador externo, la luz parece moverse más lentamente en un medio ópticamente más denso. Ver: http://vixra.org/abs/1103.0026 , ‘MATERIA (reexaminada)’ http://www.matterdoc.info

Teóricamente, la velocidad de la luz en el vacío es de 3 * 10 ^ 8 m / sy en el aire es de 299792 km / s (aproximadamente) porque el aire es más denso que el vacío. Pero a todos los efectos prácticos (generalmente para cálculos), dejamos que sea 3 * 10 ^ 8 m / s.

No, los fotones en realidad se ralentizan cuando pasan a través de diferentes materiales. En el vacío no hay partículas que disminuyan la velocidad de los fotones, por lo que la velocidad de los fotones es lo que generalmente queremos decir cuando nos referimos a la velocidad de la luz (299 792 458 m / s).

El índice de refracción de un material nos dice cuánto más lento se mueve la luz en comparación con el vacío. El índice de refracción en el agua es 1.33, lo que significa que la luz viaja 1.33 veces más rápido en el vacío que en el agua.

Sin embargo, el índice de refracción en el aire es solo de 1.0001, por lo que la velocidad de la luz en el aire es casi tan rápida como en el vacío. Como habrás adivinado, el índice de refracción depende de la densidad de partículas en el medio a través del cual se propagan. Los físicos han usado esto para reducir la velocidad de la luz a solo unos pocos metros por segundo. Vea el enlace si desea leer más.

Los físicos reducen la velocidad de la luz

No, por qué en el aire tenemos moléculas, pero el vacío es un espacio libre. En nuestra tierra hemos visto reflejos, rarefacción, difracción, plorizatopn y propiedades de dispersión de la luz. En el aire, los fotones pierden su energía como resultado de que viajan a baja velocidad en comparación Aspirar

no … no es exactamente lo mismo porque la permisividad, la permiabilidad del aire no son exactamente las mismas que las de la aspiradora. es un poco menos de lo que está en vacío.

La velocidad de la luz en el vacío es constante y no depende de las características de la onda (por ejemplo, su frecuencia, polarización, etc.). En otras palabras, en el vacío, la luz de color azul y rojo viaja a la misma velocidad c .

La propagación de la luz en un medio implica interacciones complejas entre la onda y el material a través del cual viaja. Esto hace que la velocidad de la luz a través del medio dependa de múltiples factores que incluyen la frecuencia (otros factores de ejemplo son el índice de refracción del material, la polarización de la onda, su intensidad y dirección).

El fenómeno debido al cual la velocidad de una onda depende de su frecuencia se conoce como dispersión y es la razón por la cual las gotas de prisma y agua separan la luz blanca en un arco iris.

Porque es el vacío. No hay nada que difracte o altere el curso de la luz a través de un medio porque no hay medio. La atmósfera de los planetas, las nubes de gas, las nebulosas, los meteoritos, el hielo espacial, etc. pueden distorsionar o difractar o absorber y reflejar la luz.

Pero este fenómeno ocurre demasiado lejos y no se observa con nuestros ojos. Incluso con instrumentos afinados, la distancia y el tiempo de demora que tarda la luz en viajar de una fuente a un destino afectan la posibilidad de observarla.

Tenemos que buscar en el lugar correcto en el momento correcto. Las grandes nubes de gas o nebulosa hechas de cabina de polvo cósmico afectan la intensidad y el tono de luz para los observadores cercanos.

Las apariencias de galaxias distantes y sistemas estelares también cambian cuando se observan en el espectro EM.

Esto depende de qué tan denso sea el aire. La luz viajará muy ligeramente más lenta en aire más denso.

¿Cuál es la velocidad de la luz que viaja por el aire?

La longitud de onda de la luz depende de su energía transportada, en otras palabras, su vibración.
Esto no es efectivo en la velocidad del fotón / luz.
Creo que los fotones son surfistas en (algún tipo de) ondas. La cantidad de su energía transportada no afecta sus velocidades. (De lo contrario, los surfistas pequeños y ligeros pueden ser más veloces que los surfistas pesados ​​mientras están en la misma ola).

No, la velocidad no es la misma, la velocidad está más en el vacío que en el aire porque el índice de refracción del aire es ligeramente mayor que el vacío, sin embargo, ambos se consideran iguales. Pero la velocidad de la luz tanto en el aire como en el vacío se considera igual.

Espero que esto ayude

Gracias

Hasta voto

Como ya se mencionó, sería un cambio muy leve. Puede que sea incorrecto, pero estoy bastante seguro de que c = velocidad de la luz en el vacío, equivalente al espacio. Pero el espacio tampoco es un vacío perfecto, por lo que si la luz pasara a través de un vacío perfecto como un agujero negro, creo que se aceleraría un poco más allá de c