我们常常说,粒子不能够运动得“比光快”,“光速”是速度的上限。
实际上,如果我们单单这样说,那是说得不够完全的,因为光在通过不同媒质时,它的传播速度并不相同,光在真空中的行进速度最快。在这种场合下,它以每秒300,000公里的速度运动。这个速度就是终极速度。
因此,如果想把话说得确切一些。我们就应该这样说:粒子的运动速度不能够“快于真空中的光速”。
光在通过真空以外的任何其他透明媒质时,它的传播速度总是小于真空中的光速,有时甚至要慢很多。光在某一特定的媒质中行进得越慢,当它从真空中以倾斜的角度进入这种媒质时,它受到偏折(折射)的角度就越大。偏折的大小是由一个称为“折射率”的物理量决定的。
把真空中的光速除以某一特定媒质的折射率,就得出光在这种媒质中的速度。在一般的压力和温度下,空气的折射率约为1.0003,所以光在空气中的速度等于300,000除以1.0003,即每秒约299,910公里。这比真空中的光速小90公里/秒。
水的折射率是1.33,普通玻璃的折射率是1.7,而钻石的折射率是2.42。这就是说,光在水中的传播速度为每秒约224,000公里,在玻璃中为每秒约176,000公里,在钻石中只有每秒约123,200公里。
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