Snelheid van het licht

gaan met de snelheid van het licht

Je hebt vast al meer dan eens gehoord dat de lichtsnelheid de snelste is in het hele universum. Een groot aantal theorieën in de natuurkunde maakt gebruik van de lichtsnelheid. Het is een maatregel die is vastgesteld door de wetenschappelijke gemeenschap die ons heeft geholpen vanuit de natuurkunde en de astronomie.

In dit artikel gaan we je alles vertellen wat je moet weten over de snelheid van het licht, zijn geschiedenis, kenmerken en waar het voor dient.

Wat is de lichtsnelheid

licht in het universum

De lichtsnelheid is een maat die wordt voorgeschreven door de wetenschappelijke gemeenschap en die algemeen wordt gebruikt op het gebied van fysische en astronomische wetenschappen. De lichtsnelheid vertegenwoordigt de afstand die het licht aflegt in tijdseenheid.

Het begrijpen van hemellichamen, hoe ze zich gedragen, hoe elektromagnetische straling wordt overgedragen en hoe licht door het menselijk oog wordt waargenomen, is van cruciaal belang voor het bestuderen van hemellichamen.

Als we de afstand kennen, kunnen we zeggen hoe lang het licht erover doet om te reizen. Het licht van de zon doet er bijvoorbeeld ongeveer 8 minuten en 19 seconden over om de aarde te bereiken. De lichtsnelheid wordt beschouwd als een universele constante, onveranderlijk in tijd en fysieke ruimte. Het heeft een waarde van 299.792.458 meter per seconde, ofwel 1.080 miljoen kilometer per uur.

Deze snelheid is gerelateerd aan het lichtjaar, een lengte-eenheid die veel wordt gebruikt in de astronomie, de afstand die licht in één jaar aflegt. De lichtsnelheid die we introduceren is de snelheid in een vacuüm. Licht reist echter door andere media, zoals water, glas of lucht. De transmissie hangt af van bepaalde eigenschappen van het medium, zoals permittiviteit, magnetische permeabiliteit en andere elektromagnetische eigenschappen. Dan zijn er fysieke regio's die elektromagnetisch de transporteerbaarheid vergemakkelijken, en anderen die het belemmeren.

Het begrijpen van het gedrag van licht is niet alleen belangrijk voor de studie van de astronomie, maar ook voor het begrijpen van de fysica die betrokken is bij zaken als satellieten die in een baan om de aarde draaien.

Een beetje geschiedenis

lichtsnelheid

De Grieken waren de eersten die de oorsprong van licht opschreven, waarvan zij geloofden dat het afkomstig was van objecten voordat het menselijk zicht werd uitgezonden om het vast te leggen.  Pas in de XNUMXe eeuw dacht men dat licht zich verplaatste, maar eerder als een voorbijgaand fenomeen. Dit veranderde echter nadat de zonsverduistering was waargenomen. Meer recent voerde Galileo Galilei bepaalde experimenten uit die de "onmiddellijkheid" van de door het licht afgelegde afstand in twijfel trokken.

Verschillende wetenschappers voerden verschillende experimenten uit, sommigen hadden geluk en anderen niet, maar in dit vroege wetenschappelijke tijdperk streefden al deze natuurkundestudies naar het doel om de snelheid van het licht te meten, zelfs als hun instrumenten en methoden onnauwkeurig waren en de primaire gecompliceerd. Galileo Galilei was de eerste die experimenten uitvoerde om dit fenomeen te meten, maar hij kreeg geen resultaten die zouden helpen bij het berekenen van de transittijd van licht.

Ole Roemer deed de eerste poging om de lichtsnelheid te meten in 1676, met relatief succes. Door de planeten te bestuderen, ontdekte Roemer aan de hand van de aardschaduw die door het lichaam van Jupiter werd gereflecteerd, dat de tijd tussen verduisteringen korter werd naarmate de afstand tot de aarde kleiner werd, en vice versa. Het behaalde een waarde van 214.000 kilometer per seconde, een acceptabel cijfer gezien de mate van precisie waarmee destijds planetaire afstanden konden worden gemeten.

Toen, in 1728, bestudeerde James Bradley ook de snelheid van het licht, maar door veranderingen in de sterren te observeren, ontdekte hij de verplaatsing geassocieerd met de beweging van de aarde rond de zon, waaruit hij een waarde van 301.000 kilometer per seconde afleidde.

Er zijn verschillende methoden gebruikt om de meetnauwkeurigheid te verbeteren, bijvoorbeeld in 1958 de wetenschapper Froome gebruikte een microgolfinterferometer om een ​​waarde van 299.792,5 kilometer per seconde te verkrijgen, wat het meest nauwkeurig is. Vanaf 1970 verbeterde de kwaliteit van de metingen kwalitatief door de ontwikkeling van laserapparaten met een grotere capaciteit en grotere stabiliteit, en door het gebruik van cesiumklokken om de nauwkeurigheid van de metingen te verbeteren.

Hier zien we de lichtsnelheid in verschillende media:

  • Leeg – 300.000 km/s
  • Lucht – 2999,920 km/s
  • Water – 225.564 km/sec
  • Ethanol – 220.588 km/sec
  • Kwarts – 205.479 km/s
  • Kristallen kroon – 197,368 km/sec
  • Vuursteenkristal: 186,335 km/sec
  • Diamant – 123,967 km/sec

Wat heeft het voor zin om de snelheid van het licht te kennen?

lichtsnelheid

In de natuurkunde wordt de lichtsnelheid gebruikt als fundamentele referentie om snelheden in het universum te meten en te vergelijken. is de snelheid waarmee het zich voortplant elektromagnetische straling, waaronder zichtbaar licht, radiogolven, röntgenstralen en gammastralen. De mogelijkheid om deze snelheid te kwantificeren stelt ons in staat om afstanden en tijden in de kosmos te berekenen.

Een belangrijk voorbeeld van hoe de lichtsnelheid in de natuurkunde wordt gebruikt, is de studie van sterren. Omdat sterlicht een eindige hoeveelheid tijd nodig heeft om de aarde te bereiken, kijken we als we naar een ster kijken in het verleden. Hoe verder een ster weg is, hoe langer het licht erover doet om ons te bereiken. Deze eigenschap stelt ons in staat om het universum op verschillende tijdstippen in zijn geschiedenis te onderzoeken, omdat we het licht kunnen analyseren van sterren die miljoenen of zelfs miljarden jaren geleden zijn gevormd.

In de astronomie is de lichtsnelheid cruciaal om afstanden in de kosmos te berekenen. Licht reist in een vacuüm met een constante snelheid van ongeveer 299,792,458 meter per seconde. Hierdoor kunnen we de afstanden tot verre sterren en sterrenstelsels meten met behulp van het concept van lichtjaren. Een lichtjaar is de afstand die het licht in één jaar aflegt en is gelijk aan ongeveer 9,461 biljoen kilometer. Met behulp van deze meeteenheid kunnen astronomen de afstand tot verre astronomische objecten bepalen en de structuur en schaal van het universum beter begrijpen.

Ook is de lichtsnelheid gerelateerd aan de relativiteitstheorie van Albert Einstein. Volgens deze theorie is de lichtsnelheid constant in alle referentieframes, wat belangrijke implicaties heeft voor de manier waarop we tijd en ruimte begrijpen. De speciale en algemene relativiteitstheorie van Einstein hebben een revolutie teweeggebracht in ons begrip van het universum en hebben geleid tot de ontwikkeling van technologieën zoals GPS.

Ik hoop dat je met deze informatie meer te weten kunt komen over de lichtsnelheid en de kenmerken ervan.


Wees de eerste om te reageren

Laat je reactie achter

Uw e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Verplichte velden zijn gemarkeerd met *

*

*

  1. Verantwoordelijk voor de gegevens: Miguel Ángel Gatón
  2. Doel van de gegevens: Controle SPAM, commentaarbeheer.
  3. Legitimatie: uw toestemming
  4. Mededeling van de gegevens: De gegevens worden niet aan derden meegedeeld, behalve op grond van wettelijke verplichting.
  5. Gegevensopslag: database gehost door Occentus Networks (EU)
  6. Rechten: u kunt uw gegevens op elk moment beperken, herstellen en verwijderen.