私たちは皆、物理の授業で、光が伝播するのに媒体を必要としないことを学びました。つまり、光は真空中でも伝搬することができます。ということで、今日は真空中の光速について学びましょう。
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真空中の光速
な光速とは、真空または媒質中の光または電磁波の伝播速度を指します。光速の計算値：c0=299792.458km/s、計算の都合上一般的には300000km/s。
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真空中の光速の研究意義
な真空中の光の速度は、これまでに発見された自然界の物体の運動の最大速度です。真空中の光速は重要な物理定数で、記号は c で、299,792,458m/s に相当します。光の速度の方向は一定ではありません。光の進行中に力が加えられると、光の方向と速度ベクトルがある程度変化します。
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真空中の光速に関する理論
なアインシュタインの特殊相対性理論で有名な質量エネルギー方程式 E=mc2 で、E は電子ボルト (eV) 単位のエネルギー、m は質量、c は光速です。つまり、すべての物質には、質量に光速の 2 乗を掛けた潜在エネルギーがあります。静止している物体は、その静止質量に含まれるすべてのエネルギーを持っています。動き出すと、運動エネルギーが発生します。質量とエネルギーは等しいので、運動中のエネルギーは質量に加算されるべきです。つまり、動いている物体の質量は増加します。物体の速度が光速よりもはるかに遅い場合、質量の増加は非常に小さく、たとえば、速度が光速の 10% に達すると、質量はわずか 0.5% しか増加しません。しかし、速度が光速に近づくにつれて、追加された質量が重要になります。たとえば、速度が光速の 86.6% に達すると、その質量は 2 倍になります。このとき、物体は加速を続けるためにさらに多くのエネルギーを必要とします。速度が光速に近づくと、質量は速度の増加とともに幾何学的に増加し、速度が無限に光速に近づくと、質量は無限大になる傾向があり、無限のエネルギーが必要になります。そのため、いかなる物体も光速で動くことは不可能であり、科学的研究による「光子」や「重力子」の架空の名前など、質量がゼロの粒子のみが光速で動くことができます。
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光は真空中を伝搬できることは注目に値します。これは、光が伝搬するための媒体を必要としないことを意味します。しかし、光が伝搬する「媒質」は光の伝搬に影響を与えるため、不透明な物質を通過する際、多くの光が吸収・反射されるため、投影される光の強度は非常に小さく「透過できない」ものになります。
