分享

光速和声速各是多少?_学术_科学_科技_天涯问答

 dhjjjvc 2016-06-04
真空中的光速是一个重要的物理常数,符号为c(来自英语中的constant,意为常数;或者拉丁语中的celeritas,意为迅捷),c不仅仅是可见光的传播速度,也是所有电磁波在真空中的传播速度。

真空中的光速等于299,792,458米/秒(1,079,252,848.8千米/小时)[1] 。这个速度并不是一个测量值,而是一个定义。它的计算值为(299792500±100)米/秒。国际单位制的基本单位米于1983年10月21日起被定义为光在1/299,792,458秒内传播的距离。使用英制单位,光速约为186,282.397英里/秒,或者670,616,629.384英里/小时,约为1英尺/纳秒。

在任何透明或者半透明的介质(比如玻璃和水)中,光速会降低;c比光在某种介质中的速度就是这种介质的折射率。重力的改变能够弯曲光所传播的空间,使光像通过凸透镜一样发生弯曲,看上去绕过了质量较大的天体。光弯曲的现象叫做引力透镜效应,根据变化了的光线在光谱外波段呈现的不规则程度,可以推算发光星系的年龄和距离。

根据爱因斯坦的相对论,没有任何物体或信息运动的速度可以超过光速。

光速的测量方法: 最早光速的准确数值是通过观测木星对其卫星的掩食测量的。还有转动齿轮法、转镜法、克尔盒法、变频闪光法等光速测量方法。

根据现代物理学,所有电磁波,包括可见光,在真空中的速度是常数,即是光速。强相互作用、电磁作用、弱相互作用传播的速度都是光速,根据广义相对论,万有引力传播的速度也是光速,且已于2003年得以证实。根据电磁学的定律,发放电磁波的物件的速度不会影响电磁波的速度。结合相对性原则,观察者的参考坐标和发放光波的物件的速度不会影响被测量的光速,但会影响波长而产生红移、蓝移。这是狭义相对论的基础。相对论探讨的是光速而不是光,就算光被稍微减慢,也不会影响狭义相对论。

音速即是声速,即声音在介质中传播之速度。音波可以在固体、液体或是气体介质中传播,介质密度愈大,则音速愈快。在空气中,音速又会依空气之状态(如湿度、温度、密度)不同而有不同数值。如摄氏零度之海平面音速约为 331.5m/s(1193 km/h);一万米高空之音速约为 295m/s(1062 km/h);另外每升高1摄氏度,音速就增加0.607m/s。

音速/声速,顾名思义即是声音的速度,唯声音系以波的形式传播,与一般所理解物体的速度(如'车的速度','子弹的速度')是不同的,所以,与其将音速称为'声音的速度',倒不如将音速视为'波传递速度'的指标,由此观点,我们就可以很明确的了解,音速(波传递的速度)与传递介质的材质状况(密度,温度,压力...)有绝对关系,而与发声者(波源)本身的速度无关,而发声者(波源)与听者(观察者)间若有相对运动关系,就形成了多普勒效应;也由此观点,我们可以知道,穿/超音速时的诸多物理现象(震波,音爆,音障...),其实与声音无关,而是压缩波密集累积所产生的物理现象。

    本站是提供个人知识管理的网络存储空间,所有内容均由用户发布,不代表本站观点。请注意甄别内容中的联系方式、诱导购买等信息,谨防诈骗。如发现有害或侵权内容,请点击一键举报。
    转藏 分享 献花(0

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多