Logo Media Nauka

Facebook

Czy można spowolnić fotony?

Fotony są składnikiem światła. Wiemy że poruszają się ze stałą prędkością światła, która jest uniwersalną stałą fizyczną. Czy istnieje możliwość spowolnienia fotonów?


© Yurok Aleksandrovich - stock.adobe.com

W próżni fotony zawsze poruszają się z prędkością światła. Prędkość ta to uniwersalna stała fizyczna. Foton nie posiada masy spoczynkowej i nie można go spowolnić. Można jednak zmienić jego energię oraz długość fali poprzez oddziaływanie grawitacyjne, co wynika z przewidywań ogólnej teorii względności Alberta Einsteina i co wykazali w 1959 roku Pound i Rebeka. Fotony przemieszczające się w kierunku źródła pola grawitacyjnego (na przykład w kierunku Ziemi) zyskują energię przez wzrost częstotliwości fali elektromagnetycznej z nim związanej, a fotony przemieszczające się w kierunku przeciwnym tę energię tracą. Prędkość fotonów jednak nie zmienia się.

Istnieje jednak sposób, by fotony poruszały się z mniejszą prędkością. Dzieje się tak w przypadku, gdy światło nie porusza się w próżni, a przechodzi przez materialne ośrodki (powietrze, wodę, szkło i inne substancje). W efekcie otrzymujemy zjawisko załamania światła. Co ciekawe, przy przejściu światła z jednego do innego ośrodka nie zmienia się częstotliwość fali. Zmienia się natomiast długość fali i jej prędkość. W ośrodkach materialnych fotony poruszają się z prędkościami mniejszymi od prędkości swiatła.

Jak bardzo światło spowalnia w ośrodkach materialnych?

Wszystko zależy od ośrodka, w które wpada światło. Jeżeli rozpatrzymy przypadek, gdy wprost z próżni, dla której współczynnik załamania światła wynosi 1 światło wpada w atmosferę w warunkach normalnych, to mamy do czynienia ze spowolnieniem do około 99,97% pierwotnej prędkości. W przypadku szkła kwarcowego ta prędkość sięga już wartości 68,5%, a w diamentach aż około 41,3% pierwotnej wartości. Są to więc jak widać znaczne zmiany prędkości.


© medianauka.pl, 2019-11-09, ART-3705

 




Ostatnio opublikowane w Pytajniku ...

Czy wirusy to istoty żywe?
Czy wirusy to istoty żywe?

Mnożą się, są zbudowane z białek, mają własny kod genetyczny, wywołują groźne choroby, często niebezpieczne dla życia. Czym są wirusy i czy to w ogóle istoty żywe?

Jakie zwierzęta są najbardziej wytrzymałe?
Jakie zwierzęta są najbardziej wytrzymałe?

W jak ekstremalnych warunkach może żyć organizm zwierzęcia? Czy jakiekolwiek zwierzę może przeżyć w ekstremalnie niskich lub wysokich temperaturach? Odpowiedź może zaskoczyć.

Czy można żyć wiecznie?
Czy można żyć wiecznie?

Czy śmierć jest nieodzownym elementem każdego organizmu, podobnie jak jego narodziny? Czy istnieją na Ziemi organizmy, które nie umierają i mogą żyć wiecznie?



Zobacz też

Prawo odbicia i załamania światłaPrawo odbicia i załamania światła
Poniższa symulacja umożliwia prześledzić jak zachowuje się promień światła na granicy dwóch ośrodków optycznych. Jest to ilustracja prawa odbicia i załamania światła.
OptykaOptyka
Optyka to nauka o świetle i jego oddziaływaniu z materią, obejmująca swoim obszarem zainteresowań światło widzialne, nadfiolet, miękkie promienie rentgenowskie, podczerwień i fale radiowe do około milimetra długości.



Polecamy w naszym sklepie

Astronomia ogólna
POZA ZIEMIĘ HISTORIA LOTÓW MIĘDZYPLANETARNYCH
Fizyka wokół nas
W STRONĘ NIEBA INTERAKTYWNA SZKOŁA ASTRONOMII
Latający cyrk fizyki
Niektóre treści nie są dostosowane do Twojego profilu. Jeżeli jesteś pełnoletni możesz wyrazić zgodę na przetwarzanie swoich danych osobowych. W ten sposób będziesz miał także wpływ na rozwój naszego serwisu.
© ® Media Nauka 2008-2020 r.