Jaká je rychlost světla v různých typech prostředí?
2/1/2023
Rychlost světla, jedna z nejdůležitějších fyzikálních konstant, je fascinujícím tématem, které nás provází od dob slavného Alberta Einsteina. Historicky se tato hodnota několikrát měnila a zpřesnila, což nám pomohlo lépe porozumět chování světla v různých typech prostředí. Díky pokroku v oblasti vědy a technologie jsme dnes schopni měřit rychlost světla s ohromnou přesností. Nejdůležitější poznatky o rychlosti světla v různých prostředích vám nyní přiblížíme.
Začněme tím, co je nám nejbližší – rychlostí světla ve vakuu. Tato hodnota je rovna přesně 299 792 458 metrů za sekundu (m/s). Přesně tuto hodnotu používáme jako rychlost světla v našich fyzikálních výpočtech.
Rychlost světla ve vodě
V různých prostředích se rychlost světla mění. Například ve vodě je to zhruba 230 000 kilometrů za sekundu (km/s). To je přibližně o třetinu pomalejší než rychlost světla ve vakuu. Tato změna rychlosti je způsobena interakcí světelných fotonů s atomy a molekulami vody, což způsobuje zpomalení šíření světla.
Rychlost světla v diamantu
Diamant, známý svou krásou a tvrdostí, má také zajímavou vlastnost týkající se rychlosti světla. Světlo v diamantu se pohybuje přibližně rychlostí 120 000 km/s, což je zhruba 2,5× pomaleji než ve vakuu. Tato nízká rychlost světla v diamantu je způsobena interakcí světelných fotonů s atomy v diamantu a jejich návratem do prostoru mezi atomy.
Zastavení světla – experimenty s extrémními prostředími
V roce 2001 došlo k vědeckému průlomu, kdy bylo poprvé možné zastavit světlo. Toho bylo dosaženo použitím specifického prostředí ze sodíkových atomů ochlazených na několik desítek mikrokelvinů. Díky speciálnímu měřicímu zařízení a laserům se vědcům podařilo paprsek světla na zlomek milisekundy zcela zastavit.
Tento revoluční pokus, který provedla Lene Hauová z Harvardovy univerzity, ukázal, že rychlost světla není vždy konstantní a může být ovlivněna extrémními podmínkami.
Zastavení světla otevřelo nové možnosti pro výzkum kvantové fyziky a optiky a ukázalo nám, že se světlem lze aktivně manipulovat a ovládat je.