Hoe werkt Light Travel

De vraag hoe het licht door de ruimte reist is een van de eeuwige mysteries van de natuurkunde . In moderne verklaringen , is een golf verschijnsel dat een medium waardoor doorgeven nodig heeft. Volgens kwantumtheorie , gedraagt ​​zich ook als een verzameling van deeltjes onder bepaalde omstandigheden . Voor de meeste macroscopische doeleinden, niettemin , zijn gedrag kan worden beschreven door het te behandelen als een golf en het toepassen van de principes van golfmechanica om zijn beweging te beschrijven. Elektromagnetische Vibrations

In het midden van de jaren 1800 , de Schotse natuurkundige James Clerk Maxwell vastgesteld dat licht is een vorm van elektromagnetische energie die reist in golven . De vraag hoe het erin slaagt om dit te doen in de afwezigheid van een medium is te verklaren door de aard van elektromagnetische trillingen . Wanneer een geladen deeltje trilt , het produceert een elektrische trilling die automatisch leidt tot een magnetisch een - natuurkundigen vaak visualiseren deze trillingen die zich in loodrechte vlakken . De gepaarde oscillaties propageren naar buiten van de bron; geen medium , behalve voor het elektromagnetische veld dat het universum doordringt , is nodig om ze uit te voeren .
een lichtstraal

Wanneer een elektromagnetische bron genereert licht , het licht reist naar buiten als een reeks concentrische bollen afstand overeenkomstig de trilling van de bron . Licht neemt altijd de kortste weg tussen een bron en bestemming. Een lijn van de bron naar de bestemming , loodrecht op de golf - fronten, heet een straal . Ver van de bron , sferische golffronten verworden tot een reeks van parallelle lijnen in de richting van de straal . Hun afstand bepaalt de golflengte van het licht, en het aantal van dergelijke lijnen die een bepaald punt passeren in een bepaalde tijdseenheid bepaalt de frequentie .
De lichtsnelheid

de frequentie waarmee een lichtbron trilt bepaalt de frequentie - en golflengte - van de resulterende straling . Dit direct van invloed op de energie van de golf pakket - of uitbarsting van golven verplaatsen als een eenheid - volgens een relatie die door natuurkundige Max Planck in het begin van 1900 . Als het licht zichtbaar is, de frequentie van de trillingen bepaalt kleur. De snelheid van het licht wordt niet beïnvloed door trillingsfrequentie , echter. In een vacuüm , is het altijd 299.792 km per seconde ( 186 , 282 mijl per seconde ) , een waarde aangeduid met de letter " c ". Volgens Einstein's Relativiteitstheorie , niets in het heelal reist sneller dan dit.
Breking en Regenbogen

Licht reist langzamer in een medium dan in een vacuüm , en de snelheid is evenredig met de dichtheid van het medium . Deze snelheid variatie zorgt ervoor dat het licht om te buigen op het grensvlak van twee media - een fenomeen genaamd breking . De hoek waaronder de bocht afhangt van de dichtheid van de twee media en de golflengte van het invallende licht . Wanneer licht invalt op een transparant medium is samengesteld uit golf fronten van verschillende golflengten , elke golf voorkant buigt onder een andere hoek , en het resultaat is een regenboog.