كم سرعة الضوء

ما هي سرعة الضوء ؟ ، حيث أن الضوء هو أحد أنواع الطيف الكهرومغناطيسي المرئي ، لأن الضوء هو السبب الرئيسي وراء عملية الرؤية والرؤية للكائنات الحية ، وفي هذا المقال سنتحدث بالتفصيل عن الضوء ، وسنشرح بعض الأمور المهمة معلومات عن الضوء وسرعته.

ما هو الضوء في الفيزياء

الضوء (بالإنجليزية: Light) هو إشعاع كهرومغناطيسي يمكن أن تكتشفه العين البشرية ، ويمكن القول أن الضوء عبارة عن تدفق للفوتونات على شكل حزم من الطاقة عديمة الكتلة ، حيث أن الفوتون هو أصغر كمية من الطاقة التي يمكن نقل الضوء المرئي بأطوال موجية تتراوح من 400 نانومتر إلى 700 نانومتر ، حيث يقع هذا الطيف المرئي بين الأشعة تحت الحمراء بأطوال موجية أطول من الضوء ، والأشعة فوق البنفسجية ذات الأطوال الموجية أقصر من الضوء ، ومن المعروف أن الضوء يحتوي طبيعة مزدوجة كجسيم وموجة ، لأنها تتصرف في بعض النواحي ، في بعض الحالات ، تعمل كجسيم ، وفي بعض الحالات الأخرى تتصرف كموجة. اختلف العلماء في الماضي وحتى يومنا هذا في طبيعة الضوء.

في الحقيقة ، عبر تاريخ البشرية ، كان الضوء محط أنظار كثير من العلماء ، لما له من خصائص طبيعية مثيرة للاهتمام ، وهناك العديد من العلماء الذين قدموا أبحاثًا ودراسات عن الضوء ، أبرزهم السير إسحاق نيوتن ، ابن الهيثم ، عالم الفيزياء الإيطالي فرانشيسكو ماريا ، والفيزيائي الفرنسي أوغسطين جان. فرينل ، وجيمس كليرك ماكسويل ، وألبرت أينشتاين.

أنظر أيضا: المنشور يحلل الضوء الأبيض إلى

ما هي سرعة الضوء

تبلغ سرعة الضوء في الفراغ بالضبط 299،792،458 مترًا في الثانيةتعتبر سرعة الضوء في الفراغ هي أعلى حد للسرعة في الكون وفقًا لنظرية النسبية لأينشتاين ، وتعتبر من الثوابت الفيزيائية الأساسية ، ولكن في الحقيقة يختلف مقدار سرعة الضوء وفقًا لنوع الوسيط الحامل. التي يمر فيها ، بمعنى آخر ، تكون سرعة الضوء أقل عندما يمر أو ينتقل عبر بعض المواد الطبيعية ، على سبيل المثال ، تكون سرعة الضوء أقل في الماء أو حتى الزجاج بالنسبة لسرعة الضوء في الفراغ ، حيث تختلف سرعة الضوء حسب معامل انكسار الضوء في المادة ، وأن هذا المعامل هو نسبة سرعة الضوء في الفراغ إلى سرعته في هذه المادة ، وفيما يلي شرح للقانون المستخدم في حساب سرعة الضوء في المواد المختلفة وهي كالتالي:

سرعة الضوء في وسط المادة = سرعة الضوء ÷ معلمة وسط المادة

يوجد أدناه جدول يوضح معامل انكسار الضوء لبعض المواد الطبيعية:

أنظر أيضا: البحث في الضوء والطاقة الكمومية

أمثلة على حساب سرعة الضوء في المواد

فيما يلي بعض الأمثلة العملية لكيفية حساب سرعة الضوء أثناء مروره عبر مواد مختلفة:

• المثال الأول: احسب سرعة الضوء أثناء مروره عبر الزجاج
  طريقة الحل:

  سرعة الضوء = 299.792.458 متر / ثانية
  معامل انكسار الزجاج = 1.5
  سرعة الضوء في وسط المادة = سرعة الضوء ÷ معلمة وسط المادة
  سرعة الضوء في الكوب = 299،792،458 1.5
  سرعة الضوء في الزجاج = 199861638.6 م / ث

• المثال الثاني: احسب سرعة الضوء أثناء انتقاله عبر الهواء
  طريقة الحل:

  سرعة الضوء = 299.792.458 متر / ثانية
  معامل انكسار الضوء = 1.000293

  سرعة الضوء في وسط المادة = سرعة الضوء ÷ معلمة وسط المادة
  سرعة الضوء في الهواء = 299،792،458 ÷ 1.000293

  سرعة الضوء في الهواء = 299.704.644.5 م / ث

• المثال الثالث: حساب سرعة الضوء أثناء مروره عبر الماس
  طريقة الحل:

  سرعة الضوء = 299.792.458 متر / ثانية
  معامل انكسار الماس 2.42
  سرعة الضوء في وسط المادة = سرعة الضوء ÷ معلمة وسط المادة
  سرعة الضوء في الماس = 299،792،458 2.42
  سرعة الضوء في الماس = 123،881،180.9 م / ث

• المثال الرابع: احسب سرعة الضوء أثناء انتقاله عبر الثلج
  طريقة الحل:

  سرعة الضوء = 299.792.458 متر / ثانية
  معامل انكسار الثلج = 1.309
  سرعة الضوء في وسط المادة = سرعة الضوء ÷ معلمة وسط المادة
  سرعة الضوء في الثلج = 299،792،458 1.309
  سرعة الضوء في الثلج = 229024032 م / ث

أنظر أيضا: المسافة التي يقطعها الضوء في السنة

في ختام هذا المقال عرفنا ما هي سرعة الضوءكما شرحنا لمحة تفصيلية عن الضوء وطبيعته ، وذكرنا سبب الاختلاف في سرعة الضوء عند مروره عبر مواد مختلفة ، بالإضافة إلى شرح كيفية حساب سرعة الضوء عندما ينتقل عبر المواد باستخدام معامل انكسار مختلف.