光速不變原理有沒有適用的範圍?只要在同一介質內,光速永遠不變嗎

2022-12-30 00:16:10 字數 5363 閱讀 8804

1樓:my豐頭

1、根據「光速不變原理」在狹義相對論中的解釋,無論在何種慣性參考系中觀察,光在真空中的傳播速度都是一個常數,不隨光源和觀察者所在參考系的相對運動而改變。

所以,光速不變原理的適用範圍是:慣性參考系和真空中。

解釋:在非慣性系(比如有加速度的參考系)中,光速是會發生改變的,按照廣義相對論的解釋,這與觀察者觀察到的時空曲率有關。如果觀察者認為時空是平直的,那麼他會認為光速變大;如果觀察者認為時空是彎曲的,那麼他會認為光線路經是測地線,則光速不變。

另外,加入「真空」的限制,是因為介質會導致光線傳播方式的改變,使光速發生改變。

2、「在同一介質內,光速永遠不變」的前提是:介質的密度是均勻的,環境的溫度是恆定的。

解釋:光在介質中傳播,其速度與介質的介電常數和磁化率相關聯。介質密度和環境溫度的變化,都會導致介質的介電常數和磁化率發生改變,從而使光速發生改變。

2樓:科幻怪怪

光速永遠不變。因為光不是跑賽運動員,從頭跑到尾。光是(小朋友)傳手絹。只要介質一樣,手絹傳遞的速度,就會不變。同樣介質一樣,光速不變。

3樓:匿名使用者

第一、光源永遠不能達到光速,因為實物在速度增加時質量會增加,到接近光速時,所加給他的能量都將轉化為質量

而且光速是30萬公里/秒非340

第二、光源高速運動時時間會變慢的,結果算的光速還是c如果光源達到光速,它的時間就停止了,超過光速,時間就倒流了!

4樓:郟初

光速是絕對的。即使你以光速執行,另一束光和你相對速度依然是那麼多

5樓:手機使用者

l,m sorry .光束不用介質.

光速不變嗎?

6樓:風隨唐宋

1全部沒錯!準確的說是在真空中(或者同一介質中)光速是永遠都不變的。

在經典物理學中,物體運動是可以疊加的,比如船在流水中前行,船的總速度等於船速加水速,可是這裡的船速和水速參考系是不同的,因此嚴格上來說合速度不能簡單的疊加,但是在巨集觀低速中可以近似看做疊加的。

19世紀末科學界已經確定光速是恆定的,不受運動狀態影響,在2023年邁克爾遜--莫雷實驗打破了之前「光速參考系是以太」的學說,證明在任何參考系中光速不變。

之後愛因斯坦的相對論中給了一運動疊加公式:

合速度=(u+v)/(1+uv/cc)

u和v分別是倆物體運動速度,c是光速,可以看出,無論倆物體如何運動,合速度決不大於光速,當然,光與其他物體相對運動也等於光速。

如你所說:速度是0.9c人觀察某一束光,

相對速度=(0.9c+c)/(1+0.9cc/cc)=1.9c/1.9=c

仍然是光速。

這些已經被實驗證實了,但是證明方法我也不懂,

這些是我個人對光速的理解,另外有些地方有簡單的解釋,可以去看看。

7樓:匿名使用者

光速不變原理,在狹義相對論中,指的是無論在何種慣性系(慣性參照系)中觀察,光在真空中的傳播速度都是一個常數,不隨光源和觀察者所在參考系的相對運動而改變。這個數值是299,792,458 米/秒。

光速不變原理是由聯立求解麥克斯韋方程組得到的,併為邁克爾遜—莫雷實驗所證實。光速不變原理是愛因斯坦創立狹義相對論的基本出發點之一。

在廣義相對論中,由於所謂慣性參照系不再存在,愛因斯坦引入了廣義相對性原理,即物理定律的形式在一切參考系都是不變的。這也使得光速不變原理可以應用到所有參考系中。

8樓:

光速會變!

在不同的介質中,就會有不同的速度!就象聲音一樣,在固體中比在空氣中傳播得快!看光因為是電磁波,在真空中是最快的。

用運動著的人來說的話,我們看不到光速的變化是因為光太快了。如果是兩個人一起走路,同樣的速度並肩走,那麼甲會覺得乙和自己是靜止的。但相對地面來說,他們兩都是運動的!

如果乙加速,那麼甲會覺得乙有速度了。而對地面來說。兩者都是有速度的,只不過乙的更快一些。

假想如果乙是光的速度,那麼人沿著光走,人看到的光的速度是要光速減去人速的!是實際上光的速度沒有改變。

9樓:

美國東部時間7月11日(北京時間7月12日)訊息,美國紐約州羅切斯特大學馬修·畢格羅博士(matthew bigelow)帶領的研究團隊發表的最新研究表明,在絕對零度的環境中通過裝有紫翠玉晶體的研究裝置,可以改變光的速度。能使光速減慢,也能使光速加速。但是,這項研究要求具備絕對零度的環境和複雜的裝置才能實現。

畢格羅的這項研究成果發表在《科學》雜誌上。

從理論上講,光在真空中的傳播速度為每秒30萬公里,在玻璃介質中傳播速度為每秒15萬公里。然而,在所進行的實驗中卻能將光的速度減緩至每秒91米,也能加快光的速度,超過光在真空中的傳播速度。在不違反自然定律的條件下,光速是不可超越的。

但是,畢格羅通過研究證明光速是可以改變的,而且是在不違反自然定律的前提下進行的。在這項研究中,光在介質中的傳播速度與介質吸收光的不同波長有直接聯絡。

畢格羅指出:「在研究中利用兩臺鐳射儀發出的鐳射束作用於紫翠玉晶體,這兩臺鐳射儀對準紫翠玉晶體發出互相干擾不同頻率鐳射束,這兩個互相干擾的鐳射束將在光譜中產生一個可被紫翠玉晶體吸收的振盪。這樣,鐳射通過紫翠玉晶體的波長被改變,光的速度就改變了。

」通過這個實驗可得出一個結論:光速的加快和減慢的轉變只需改變兩臺鐳射儀的波長就可實現。

這項研究可以應用到光通訊等許多行業中。畢格羅稱:「光速改變技術有助於我們進一步揭露那些新的物理現象。

同時,還可應用至某些光學領域中。比如:光學延遲線控制技術,光學資料儲存,光學儲存器以及量子資訊的研究。」

10樓:雪米的騎士

光速,那要看你怎麼衡量.愛因斯坦的相對論是假定光速是恆定的.但是我們衡量光速是用路程/時間,得到的速度.

這種計算方法本身就是不對的.因為路程在變,時間也在變.人以什麼速度運動,就會以這種速度和質量影響你自己所在的時空,你的尺子不準了,你的表也不準了.

但是用你的尺子量出的距離除你經歷的時間,得到的還是光速.就是這麼個事.

光其實沒變,變的是你的測量儀器.

11樓:無用的傢伙

每錯,大家都這麼認為。不過,假如光在傳播過程中遇到密度不一的物體時,光路會改變,速度也稍微改變,當光離開這個物體時,速度才會恢復,但不會回到原來的路線。

12樓:zxcvb賀詩芳

一般來說光速不變

而有時候你會發現光速不是不變

而是邊化很弱

不易覺察

光在不同介質中的傳播速度不同

在真空中最快

13樓:犰狳

光的速度在不同介質中會變,但光速是約30萬km/s,不變。

14樓:

愛因斯坦的相對論的一條基本原理是光速不變原理。但光在不同介質中速度不同。

15樓:

是的,這是愛因斯坦相對論的假設之一,已經被實驗證實了

16樓:

光速不變原理

是現在的理論不能質疑的!

17樓:

據說發生折射時光速會變慢

18樓:天仙妹妹的眼淚

在介質中速度會不一樣

19樓:在故宮準備燭光晚餐的米老鼠

為什麼不隨光源和觀察者所在參考系的相對運動而改變?

20樓:晨露高考學校

是跑多快,光相對你還是c

【求助】光速不變原理在單一介質中仍然成立嗎?

21樓:匿名使用者

估計不能,現在已經有實驗介質中運動粒子速度大於介質中的光速的 不會吧 這麼大的事沒聽說過,如果方便請註明一下出處

光束不變原理的意思是光速與參考系無關,並不是說和介質無關,光在介質中的速度小於介質中的速度。

誰能解釋一下那個光速不變原理嗎

22樓:扶桑樹

就是假設光在真空中的傳播速度無論相對於誰都是一樣的.

舉個例子,一個靜止放置的燈泡發出的光傳播速度等於30萬千米每秒(近似值),而一個放置在以10萬千米每秒速度運動的火箭上的燈泡發出的光仍然是30萬千米每秒,而不是30+10=40或30-10=20.(另外,實際上目前的火箭遠沒有那麼快,只是舉個例子.)

是不是很奇妙?速度疊加竟然不起作用了!

這最早只是愛因斯坦提出的一個假設,並由此和另外一個假設:假設所有物理規律在不同的參考系中都成立,作為基礎,建立了相對論.之後由於相對論的很多結論都與事實符合得很好,從而間接證實了這個假設的正確性.

另外,不僅光速不變,由此還可推出其它任何兩個物體運動的相對速度都不是簡單的相加和相減,而是有一個換算關係,例如在靜止地面上看來,兩個以一半光速相向運動的粒子,若你隨其中一個粒子一起運動時會發現另一個粒子相對於自己的速度並不是0.5+0.5=1倍光速,而是稍小,等於0.

8倍光速.

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按照相對論速度疊加規則,若光源以光速運動,那麼它發出的光的速度仍然是原來的光速,這就是「光速不變」,無論如何,光速永遠是那麼大(當然,若光在介質中傳播,傳播速度會與真空中的不同,比如,光在普通玻璃中的速度大概是真空中光速的2/3,但只要在同一種介質中,不管光源怎麼運動,光速都和靜止時是一樣的).

但實際上,由於任何實物粒子(說白了就是,除了光子之外的所有物質)的運動速度都不可能達到光速,只能比光速小.所以,問光源以光速運動時是否能發出光是沒有意義的(光源應該不會是光吧?那它就無論如何不可能以光速運動).

這是因為,根據相對論,不僅相對速度不能簡單地相加減,物體的質量也會隨著速度的增減而增加,(是不是很奇怪?一個東西,只是運動的快了一些,竟憑空變重了!),當物體達到光速時(假設可以達到),其質量會增大到無窮大,此時齊能量(動能加上靜止質量對應的能量)也會變為無窮大,顯然,我們不可能得到無窮大的能量使一個物體達到光速.

(光子能達到光速是因為它沒有靜止質量,而物體質量隨速度增加是在原來靜止質量的基礎上增加的)

最後,這些奇怪的現象(0.5+0.5不等於1,而是0.

8;物體質量會隨其速度的增加而增加)為什麼日常生活中沒出現(從沒聽說汽車跑時會比停下時重),是因為這些現象只在物體運動速度比較高時才比較明顯(也就是接近光速30萬千米每秒,相當於每秒繞地球轉7圈半),而一般我們的汽車啦、火車啦遠遠遠沒有那麼快(連目前人類製造的最快的東西-火箭,比起光速來說都是小兒科),所以,質量增加了,但只有0.0000000……(n個0,n>……天曉得有多少個)1克;兩個對頭以100公里每小時時速跑的汽車,在其中一輛上看,另一輛並不是100+100=200公里每小時,而是稍微小一點,少了0.0000000……(n個0,n>……同樣數不清有多少個)1公里每小時.

所以你根本覺察不出來.

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