光速并非在所有介质中都相同,真空中光速为恒定值(约3×10⁸米/秒),但在不同介质中会因折射率差异而减速。
光速在任何介质中都相同:
并非都相同
详细解答:
真空特性:真空中电磁波传播无阻碍,光速达到宇宙极限速度,爱因斯坦相对论以此作为基础常数。
介质影响:光进入透明介质(如水、玻璃)时,与原子电子相互作用导致速度下降,水中光速降至2.25×10⁸米/秒(约为真空的75%)。
折射原理:折射率(n)直接决定光速变化,公式v=c/n(c为真空光速),钻石折射率2.42导致光速仅1.24×10⁸米/秒。
极端案例:冷原子实验中利用玻色-爱因斯坦凝聚态可使光速降至17米/秒,但该状态需-273℃超低温环境。
物理意义:光速变化是光子与介质能量交换的表现,不影响光子在真空中的固有速度,介电常数是核心影响因素。
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