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なぜ光が固体をゆっくりと移動するのですか?

光が固体を介して *ゆっくりと *移動すると言うのは完全に正確ではありません。光は実際により速く移動します 真空よりも固体で。

誤解が存在​​する理由と正しい説明は次のとおりです。

誤解:

* 屈折率: 光がある媒体から別の媒体に移動すると、方向が変わります。この現象は屈折と呼ばれます。曲げの程度は、培地の屈折率によって決定されます。固体は一般に、空気や真空よりも屈折率が高い。

* 見かけの減速: より高い屈折率は、まるで光が固形物でゆっくりと移動しているかのように *表示 *します。これは、光が固体の原子とより相互作用しているためです。これにより、光波の全体的な *伝播 *が遅くなります。ただし、個々の光の光子はまだ固体内で光の速度(c)で移動しています。

正しい説明:

* 物質との相互作用: 光が固体を通過すると、材料内の原子と電子と相互作用します。この相互作用により、光波が原子によって吸収され、再放出され、波の全体的な伝播がわずかに遅れます。

* 真空中の光の速度: 光の速度(c)は物理学の基本定数であり、すべての速度が真空で移動できる最速の速度を表します。材料内であっても、光はCよりも遅く移動しません。

* 位相速度: 光波のピークとトラフが移動する速度(位相速度と呼ばれる)は、固体が遅いと思われるものです。ただし、 *波動速度 *は、光波によって運ばれる情報がcに近い速度を表す *グループ速度 *です。

要約:

光は実際には、真空よりも固体の中で走行しません。明らかな減速は、光と物質との相互作用によるものであり、光波の全体的な伝播を遅らせます。実際の光の速度は一定のままですが、密度の高い媒体では *相速度 *が遅くなる可能性があります。

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