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締切り済みの質問

光速は 水中で遅くなる?!

光速は一定で、相対性理論の骨子にもなっていますよね?
光速には、一般の速度の合成式(ベクトル合成)が当てはまりませんよね。

しかし、水中では、そこら辺にある水中では、物質固有の屈折率にしたがって、光速が遅くなる、つまり屈折率を乗ずる というのがどうしても納得しできません。

こんなに簡単にあっけなく、光速は変化していいの?!

って言う意味で、納得できません。

教えてください。

投稿日時 - 2006-10-05 20:18:36

QNo.2453267

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回答(5)

ANo.5

光は平らな金属面では反射します。
レンズは屈折率に応じて光を曲げます。
道路が熱いと空気密度が変わって陽炎ができます。
物質中では光はまともに通過しているのではなくて
電子に影響されながらなんとか通り抜けている  と思うのですが?

投稿日時 - 2006-10-05 22:41:59

ANo.4

原理的にいえば空気の粗密によって屈折率は変化するはずなので, 干渉縞が出る可能性はありますが....
元祖マイケルソン・モーリーの実験だと地下室で行われたうえに市内の全交通機関が止まっているので空気の粗密もほとんどなく, 従って干渉縞もほとんど検出できなかったんじゃないかなぁ?

投稿日時 - 2006-10-05 21:54:04

ANo.3

皆さんが答えられているように、光の真空中の速度は不変です。

チェレンコフ光の発生についての#2の方の説明をより正確に述べてみましょう。
水中をガンマ線が通る時、道筋の両脇に(進行方向に直角に)対称に水の分子を電離し、また、進行方向の前後にも電離を起こします。電離したイオンは、それぞれ再結合し分子に戻りますが、両脇に電離したイオンは水中における光の速度以下で戻るのに対し、前後に電離したイオンは、水中における光速度を上回る速度(といっても勿論真空中の光速度よりも遅い)で戻るので、衝撃波が発生します。恰も音速以上で飛ぶ飛行機が後ろに衝撃波を起こすのと同じように、です。
その衝撃波がチェレンコフ光と呼ばれる青い光なのです。

投稿日時 - 2006-10-05 21:49:33

ANo.2

水などの中では、光の速さは遅くなります。
光の速さが不変なのは真空中での話ですね。

ついでに言えば、水の中では、水中の光速よりも速く移動することができます。核反応で見られる”チェレンコフ光”がこのとき発生します。

投稿日時 - 2006-10-05 20:35:59

補足

ご回答ありがとうございます。

マイケルソン・モーレーの実験(元祖。現在でも行われている追試験・再現実験でなはなく)の場合、真空中でなはなく空気中でしたが、空気の影響はないのでしょうか?

教えてください!

投稿日時 - 2006-10-05 20:56:52

ANo.1

光速は真空中では一定です。

ニュートンの万有引力の法則も、
重力方程式も、

風船の前にはあっけなく無力です。

投稿日時 - 2006-10-05 20:35:11

補足

ご回答ありがとうございます。

>風船の前にはあっけなく無力です。

とはどういうことでしょうか?

教えてください!

投稿日時 - 2006-10-05 20:56:00

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