什么是光速?
来源:学生作业帮 编辑:大师作文网作业帮 分类:物理作业 时间:2024/11/10 23:40:49
什么是光速?
光速定义值:c=299792458m/s 光速计算值:c=(299792.50±0.10)km/s 英文:speed of light/ velocity of light 定义:光波或电磁波在真空或介质中的传播速度,没有任何物体或信息运动的速度可以超过光速.理论 人无论靠什么推进器,速度都是无法达到光速的,更不要说超光速了.因为,有质量的物体的运动速度是不可能达到光速的.原理如下:首先,我们来了解一下质能等价理论.质能等价理论是爱因斯坦狭义相对论的最重要的推论,即著名的方程式E=mC^2,式(质能方程)中为E能量,单位电子伏特(eV),m为质量,单位MeV/c^2 ,C为光速;也就是说,一切物质都潜藏着质量乘于光速平方的能量.一个静止的物体,其全部的能量都包含在静止的质量中.一旦运动,就要产生动能.由于质量和能量等价,运动中所具有的能量应加到质量上,也就是说,运动的物体的质量会增加.当物体的运动速度远低于光速时,增加的质量微乎其微,如速度达到光速的0.1时,质量只增加0.5%.但随着速度接近光速,其增加的质量就显著了.如速度达到光速的0.9时,其质量增加了一倍多.这时,物体继续加速就需要更多的能量.当速度趋近光速时,质量随着速度的增加而直线上升,速度无限接近光速时,质量趋向于无限大,需要无限多的能量.因此,任何物体的运动速度不可能达到光速,只有质量为零的粒子才可以以光速运动,如光子.若考虑微观状态(量子力学),有可能超过光速.黑洞的存在于光速没有关系,黑洞是由于引力场使空间弯曲造成的,不会影响光速 .真空中的光速是一个物理常数(符号是c),等于299,792,458米/秒.光速的测量方法:最早光速的准确数值是通过观测木星对其卫星的掩食测量的.还有转动齿轮法、转镜法、克尔盒法、变频闪光法等光速测量方法.1983年,光速取代了保存在巴黎国际计量局的铂制米原器被选作定义“米”的标准,并且约定光速严格等于299,792,458米/秒,此数值与当时的米的定义和秒的定义一致.后来,随着实验精度的不断提高,光速的数值有所改变,米被定义为1/299,792,458秒内光通过的路程.根据现代物理学,所有电磁波,包括可见光,在真空中的速度是常数,即是光速.强相互作用、电磁作用、弱相互作用传播的速度都是光速,根据广义相对论,万有引力传播的速度也是光速,且已于2003年得以证实.根据电磁学的定律,发放电磁波的物件的速度不会影响电磁波的速度.结合相对性原则,观察者的参考坐标和发放光波的物件的速度不会影响被测量的光速,但会影响波长而产生红移、蓝移.这是狭义相对论的基础.相对论探讨的是光速而不是光,就算光被稍微减慢,也不会影响狭义相对论.