Tốc độ ánh sáng là gì, bằng bao nhiêu km/s? Hay tốc độ âm thanh và tốc độ ánh sáng trong các môi trường khác nhau sẽ có giá trị tương ứng ra sao? Bạn đang băn khoăn về các thông tin này, hãy cùng tham khảo ngay bài viết dưới đây để nắm rõ các thuật ngữ đó nhé.
Bạn đang xem: Vận tốc ánh sáng trong không khí là
Vận tốc là gì?
Vận tốc là đại lượng thể hiện quãng đường di chuyển được của một vật bất kỳ trong một đơn vị thời gian. Vận tốc thường là đại lượng vectơ. Bao gồm cả độ lớn và hướng để giúp người đo xác định chính xác được vị trí, tốc độ của một vật.
Vận tốc thường được kí hiệu là v, đơn vị đo là m/s hoặc km/h.
Đổi km/h sang m/s sẽ tương ứng như sau:
1km/h = 0.2777777777777778 m/s
Ngược lại:
1m/s = 3,6km/h
Ví dụ khi một vật di chuyển với tốc độ v = 5km/h. Thì điều này tương ứng vật đó di chuyển được 5km trong vòng 1h. Đổi sang m/s, vật này sẽ di chuyển được 1.3888888888888888 m/s (xấp xỉ 1,4 m/s). Vector vận tốc chỉ hướng đông, tây hoặc một hướng bất kỳ trong trường hợp này sẽ giúp xác định chính xác vị trí và địa điểm mà vật hướng đến.
Công thức tính vận tốc
Theo kiến thức được học từ cấp trung học, công thức tính vận tốc cụ thể như sau: v = S/t
Trong đó:
v là vận tốc của vật, được tính bằng km/h, m/sS là quãng đường vật di chuyển được, đo bằng km, mt là thời gian vật di chuyển, đơn vị đo là h, s
Vận tốc ánh sáng trong chân không
Vận tốc hay tốc độ ánh sáng trong chân không chính là tốc độ lan truyền của bức xạ điện từ. Đại lượng này được kí hiệu là c, và là một hằng số vật lý. Vậy tốc độ ánh sáng cụ thể là bao nhiêu? Đó là: c = 299.792.458 m/s.
Thuyết tương đối hẹp cũng đã chỉ ra rằng, tốc độ ánh sáng trong môi trường chân không đạt cực đại. Các vật chất, năng lượng thông thường sẽ khó có thể đạt được tốc độ này. Người ta sử dụng tốc độ cực đại để liên kết các hạt phi khối lượng với các trường vật lý như: photon ánh sáng lan truyền chủ yếu trong môi trường chân không.
Còn đối với thuyết tương đối, tốc độ ánh sáng chân không có mối quan hệ mật thiết với thời gian, không gian lan truyền. Do đó nó được biểu thị dưới dạng công thức: E = mc^2
Trong đó:
E là năng lượngm là khối lượng của vậtVận tốc ánh sáng trong không khí
Ánh sáng truyền đi trong không khí với vận tốc thường nhỏ hơn giá trị của c. Để tính được vận tốc ánh sáng trong không khí, người thực hiện sẽ dựa vào chỉ số chiết suất, hay còn gọi là tỉ số giữa c và vận tốc ánh sáng truyền qua không khí.
Thông thường, chiết suất môi trường không khí cho ánh sáng qua sẽ bằng 1,0003. Điều này tương ứng với vận tốc ánh sáng sẽ rơi vào khoảng 90km/s.
Tốc độ ánh sáng là bao nhiêu?
Tốc độ ánh sáng đạt gần 300.000 km/s, tương ứng khoảng 1 tỷ km/h. Do đó, chỉ trong vòng 1 giây, ánh sáng sẽ đi được quãng đường bằng 7 vòng trái đất. Và không quá một giây để đến mặt trăng, chưa đến 8 phút để đến mặt trời.
Vận tốc âm thanh là gì?
Tốc độ âm thanh là tốc độ truyền sóng âm thanh trong môi trường truyền âm, xét trong trường hợp môi trường này đứng yên. Vận tốc âm thanh thường thay đổi liên tục, phụ thuộc vào môi trường khác nhau cũng như các điều kiện về: nhiệt độ, các yếu tố vật lý, hóa học… Có thể dẫn chứng như sau, khi âm thanh truyền trong không khí thì sẽ chậm hơn truyền trong nước.
Trong môi trường đẳng hướng, độ lớn vận tốc của các sóng âm thanh thường không chịu sự tác động và không bị thay đổi theo hướng lan truyền.
Năm ánh sáng là gì?
Năm ánh sáng là quãng đường ánh sáng đi được trong một năm Julius (tương đương với 365,25 ngày). Tuy nhiên, trong thực tế có không ít người nhầm lẫn năm ánh sáng với đơn vị đo thời gian thông thường.
Năm ánh sáng thực chất là khoảng cách giữa hai điểm bất kỳ, tuy nhiên đại lượng này được dùng nhiều trong vũ trụ, trong không gian. Cụ thể như khoảng cách giữa các vì sao, giữa các vì sao và hành tinh…
1 năm ánh sáng là bao nhiêu?
Vậy 1 năm ánh sáng là bao nhiêu hay bằng bao nhiêu km? Giá trị của đơn vị này sẽ được tính bằng 9.460.528.400.000km ( gần 9,5 ngàn tỷ km). Đổi đơn vị này sang dặm thì sẽ thu được con số 1 năm ánh sáng bằng 5.878.499.810.000 dặm.
Việc ngắm các ngôi sao ở vị trí cách xa trái đất cũng chính là lúc bạn ngắm nó trong quá khứ. Còn khi nhìn mặt trời lặn cũng đồng nghĩa với việc bạn ngắm trạng thái mặt trời cách đó khoảng 8,3 phút. Hay ngôi sao sáng nhất trên bầu trời Sirius có khoảng cách với trái đất là 8,6 năm ánh sáng. Khi bạn nhìn thấy nó cũng đồng nghĩa với việc nó đã vụt tắt khoảng 8,6 năm về trước.
Như vậy bạn có thể thấy được khoảng cách giữa các hành tinh là lớn như thế nào rồi đúng không.
Bài viết đã chia sẻ giúp bạn hiểu được rõ hơn về vận tốc, tốc độ ánh sáng, âm thanh… Những kiến thức về vũ trụ là bao la và vô tận. Song, tiemruaxe.com mong rằng những thông tin trên cũng góp một phần nhỏ vào kho tàng kiến thức của riêng bạn về vũ trụ rộng lớn.
Theo nhiều nghiên cứu khoa học, tốc độ ánh sáng đạt gần 300.000 km/s, tức là xấp xỉ 1 tỷ km/h. Nói cách khác, chỉ trong 1 giây, ánh sáng có thể đi được quãng đường gấp 7 lần trái đất. Thời gian đến mặt trăng không quá một giây, và thời gian tới mặt trời không quá 8 phút. Tuy nhiên, không phải ai cũng biết tốc độ ánh sáng là gì? Vận tốc ánh sáng trong không khí là gì? Ánh sáng truyền trong không khí với tốc độ bao nhiêu? Bài viết dưới đây chúng ta cùng nhau đi tìm câu trả lời cho câu hỏi ánh sáng truyền đi trong không khí với vận tốc gần bằng bao nhiêu nhé.
Nội Dung Bài Viết
Ánh sáng truyền đi trong không khí với vận tốc gần bằng bao nhiêu?Ánh sáng truyền đi trong không khí với vận tốc gần bằng bao nhiêu?
Khái niệm vận tốc
Tốc độ là đại lượng đại diện cho quãng đường đi được của bất kỳ đối tượng nào trong một đơn vị thời gian cụ thể. Tốc độ thường là một đại lượng vectơ, bao gồm kích thước và hướng, để đo chính xác vị trí và tốc độ của một vật thể.
Theo kiến thức cơ bản, công thức tính tốc độ là: v = s / t
Trong đấy:
v: tốc độ, tính bằng km / h, m / s
s: quãng đường vật đi được, tính bằng km, đơn vị là m
t: Thời gian di chuyển, tính bằng giờ và giây.
Tốc độ ánh sáng là bao nhiêu?
Tốc độ ánh sáng đạt gần 300.000 km / giây, tương đương với khoảng 1 tỷ km / giờ. Do đó, trong 1 giây, ánh sáng sẽ đi được 7 quãng đường trái đất. Bạn có thể đến mặt trăng trong vòng chưa đầy một giây, và có thể đến mặt trời trong vòng chưa đầy tám phút.
Vận tốc ánh sáng trong chân không
Tốc độ hay còn gọi là tốc độ ánh sáng trong chân không, được hiểu là tốc độ lan truyền của bức xạ điện từ. Đại lượng biểu thị bằng c là một hằng số vật lý, c = 299.792.458 m / s.
Theo thuyết tương đối hẹp, tốc độ ánh sáng trong chân không đạt cực đại. Rất khó để vật chất và năng lượng thông thường đạt được tốc độ này. Họ chủ yếu sử dụng tỷ lệ này để liên kết các hạt không khối lượng với trường vật lý (chẳng hạn như photon).
Mặt khác, nói một cách tương đối, tốc độ ánh sáng trong chân không không liên quan gì đến sự truyền theo thời gian hay không gian. Do đó, chúng được biểu diễn dưới dạng biểu thức sau: E = mc ^ 2. phía trong:
E: Năng lượng
m: khối lượng của vật thể
Vận tốc ánh sáng trong không khí
Tất nhiên, người ta không rõ ánh sáng truyền trong không khí với một tốc độ nào đó, nhưng nó thường nhỏ hơn giá trị của c-tốc độ ánh sáng trong chân không.
Để tính toán con số này, người vận hành phải dựa vào chỉ số khúc xạ. Đó là tỷ số giữa tốc độ ánh sáng và tốc độ không khí trên tốc độ ánh sáng.
Chiết suất của phần lớn bầu khí quyển mà ánh sáng cho phép đi qua là 1.0003. Con số này tương ứng với tốc độ ánh sáng giảm khoảng 90km / h.
Quá trình ra đời của cách đo vận tốc ánh sáng
Để tìm ra cách đo chính xác tốc độ ánh sáng, các nhà khoa học đã phải thử nhiều cách và trải qua nhiều quá trình theo thời gian. Các mốc đáng chú ý như sau:
1676: Nhà thiên văn học Đan Mạch Ole Roemer đã tiến hành một thí nghiệm về quan sát mặt trăng của Sao Mộc. Khi đó, kết quả đo tốc độ ánh sáng là 309000km / s. Con số này không chênh lệch nhiều so với tốc độ thực tế.
Vào thế kỷ 19, hai nhà khoa học người Pháp là Hippolyte Fizeau và Léon Foucault đã sử dụng một hệ thống gương phức tạp để tiến hành các thí nghiệm. Tốc độ ánh sáng đo được vào thời điểm này là 298.000 km / s.
Năm 1924: Michaelson tiến hành thí nghiệm trên các đỉnh núi khác nhau ở California, khoảng cách giữa hai đỉnh núi là 140 km. Hai năm sau, ông công bố tốc độ ánh sáng là 300.000 km / s.
Cho đến nay, các nhà khoa học thực nghiệm tin rằng tốc độ chính xác của ánh sáng là 299.792.450 m / s. Khi truyền trong không khí, nó có giá trị gần 300 000 000 m / s.
Ví dụ minh họa
Câu hỏi: Ánh sáng truyền đi trong không khí với vận tốc gần bằng bao nhiêu?
A.10800000 km / h
B.1,08 triệu km / h
C. 108 triệu km / h
D.1080 triệu km / h
Giải đáp:
Tốc độ ánh sáng trên bầu trời là 300.000km / s
Do đó, cứ sau 1 giây, ánh sáng đi được 300.000 km
Chuyển đổi 1 giây = 1/3600 giờ
Do đó, ánh sáng truyền trong không khí với tốc độ xấp xỉ:
v = s / t = 300000 / (1/3600) = 300000 3600 = 1080000000 (km / h)
Do đó, D là câu trả lời chính xác.
Trong không gian, có vật chất nào nhanh hơn tốc độ ánh sáng hay không?
Đây là thắc mắc được rất nhiều người quan tâm. Thời gian trôi qua, các nhà khoa học đã tiến hành nghiên cứu và đưa ra những nhận xét sau:
Vào năm 2011, các nhà khoa học tin rằng các hạt được ghi lại của họ di chuyển nhanh hơn ánh sáng. Khám phá này có thể lật ngược một trong những định luật cơ bản của Einstein về vũ trụ.
Theo người phát ngôn của nhóm nghiên cứu quốc tế, Antonio Ereditato, các phép đo trong ba năm qua cho thấy các hạt neutrino được phóng từ CERN (Cơ quan Nghiên cứu Hạt nhân Châu Âu), từ ngoại ô Geneva đến Gran Sasso, Ý. Nhanh hơn tốc độ ánh sáng 60 phần tỷ giây. Tuy nhiên, nhóm nghiên cứu buộc phải thừa nhận rằng đây đều là sai sót vì lỗi hệ thống dây điện.
Ít nhất cho đến nay, giả thiết rằng vật chất nhanh hơn ánh sáng đã được coi là ít nhất trong khoa học viễn tưởng.
Xem thêm: Khí Phách Anh Hùng Tvb (2000) 35 Tập, Khí Phách Anh Hùng
Kết
Ánh sáng truyền đi trong không khí với vận tốc gần bằng bao nhiêu là câu hỏi nằm trong sách giáo khoa Vật lý lớp 7, chương 1 – Quang học. Từ những chia sẻ lý thuyết của hệ thống, bạn có thể đề xuất một giải pháp đơn giản và nhanh chóng. Tôi hy vọng bài viết trên sẽ hữu ích cho bạn trong quá trình học tập, nghiên cứu và cuộc sống.