¿Por qué se dice que la velocidad de la luz es constante cuando sabemos que se ralentiza en un medio? [duplicar]

Si le preguntamos a alguien cuál es la velocidad de la luz, dirá que es constante y su valor es 3 × 10 8   metro / s .

Pero si recordamos la refracción de la luz, decimos que cuando la luz viaja de un medio más raro a un medio más denso, se ralentiza.

Ver la imagen primero

Pero todavía decimos que su velocidad es constante. ¿Por qué?

Nota para agregar a las respuestas: a menudo decimos "la velocidad de la luz es constante" en lugar de "la velocidad de la luz en el vacío es constante" por pereza lingüística. Todo el mundo aprende rápidamente este pequeño hecho, y es tan profundo que se arraiga rápidamente en nuestra mente. No necesitamos esas palabras extra. Desafortunadamente para aquellos que están aprendiendo el tema, como usted, necesitamos hacer un mejor trabajo al ser precisos con nuestras palabras durante el proceso de enseñar a alguien.

Respuestas (5)

Se dice que la velocidad de la luz en el vacío es constante. En un medio, la velocidad depende de la densidad del material, e incluso de la dirección de propagación .

@Physicist, la mayoría de las personas omiten el "en el vacío" por simplicidad, pero cuando los libros intentan hacer una declaración precisa, siempre incluyen esa frase.

La velocidad de la luz en el vacío es 3 × 10 8 metro / s y eso es una constante universal . Aparte de eso, la velocidad de la luz en un medio óptico definido y particular siempre varía (en algunos casos, durante la birrefringencia , la velocidad de la luz cambia dentro de un medio dependiendo de la dirección de propagación) con pequeños cambios en la magnitud dependiendo de la presión, la temperatura y algunos otros factores físicos .

Hay una gran diferencia. Si la luz tiene que viajar más, entonces sería por eso que tarda más en moverse a través de la mediana y no porque la velocidad disminuya.
¿Qué pasó con todos los otros comentarios?
@BillAlsept No sé, todos desaparecieron, de repente.
No creo que tu segunda oración sea cierta. En cualquier medio óptico particular, el índice de refracción se ve afectado por todo tipo de cosas, por ejemplo, la temperatura y la presión.
@JohnRennie Sí, gracias por informarme. Lo agregué a mi respuesta pero verifiqué que el error debido a esta dependencia es pequeño. Puede consultar el documento que he vinculado en mi respuesta.
Simplemente habría evitado la segunda oración porque no creo que agregue nada. En cualquier medio, la luz interactúa con los electrones presentes y afecta la propagación de una manera que depende de los detalles exactos de la interacción. Los cambios en el índice de refracción con la temperatura, la presión, etc. son solo una manifestación de esto. Por lo tanto, no es útil decir que la velocidad es constante en un medio en particular.
@JohnRennie Cambié mi segunda oración según su sugerencia. Gracias ..

La luz es una perturbación del campo EM que se propaga a una velocidad constante. Como han dicho otros, la velocidad de la luz es constante en el vacío. En otros medios, su velocidad parecerá variar porque no toma el mismo camino directo que tendría en el vacío.

¿Por qué se dice que la velocidad de la luz es constante?

Debido a la tautología en la que usamos el movimiento de la luz para definir el segundo y el metro, luego los usamos para decir cuál es la velocidad de la luz. Ver http://arxiv.org/abs/0705.4507 :

"Siguiendo a Ellis 1 , consideremos primero c como la velocidad del fotón. ¿Puede variar c? ¿Podría medirse tal variación? Como señaló correctamente Ellis, dentro del protocolo actual para medir el tiempo y el espacio, la respuesta es no. La unidad de tiempo se define por un sistema oscilante o la frecuencia de una transición atómica, y la unidad de espacio se define en términos de la distancia recorrida por la luz en la unidad de tiempo. Por lo tanto, tenemos una situación similar a decir que la velocidad de la luz es “un año luz por año”, es decir, su constancia se ha convertido en una tautología o una definición".

La velocidad de la luz en el vacío no es constante. Vea a Einstein diciéndolo aquí .

Si le preguntamos a alguien cuál es la velocidad de la luz, todos dirán que es constante y su valor es 3 × 10 8 metro / s .

Yo no. Diré que no es constante, y que 299.792.458 m/s en una cota no es lo mismo que 299.792.458 m/s en otra porque los segundos son diferentes.

Pero si recordamos nuestra mente acerca de la refracción de la luz. decimos que cuando la luz viaja de un medio más raro a un medio más denso, su velocidad se vuelve lenta. Ver la imagen primero. Pero aún así su velocidad es constante. POR QUÉ ???

Porque ya no va derecho. La luz viaja a la misma velocidad en el vidrio que en el aire en ese lugar, o en el vacío en ese lugar. Todavía viaja en c, pero no se propaga en línea recta. En cambio, se dobla hacia adelante y hacia atrás a medida que pasa por los átomos. Como analogía, imagina que puedes caminar por una acera a 4 mph. Cuando el pavimento está vacío, te toma una hora viajar cuatro millas. Pero cuando el pavimento está abarrotado, estás esquivando a la gente. Todavía estás caminando a 4 mph, pero te toma una hora y media recorrer las cuatro millas. Tenga en cuenta también que si usted es una viejecita con pasos cortos y pequeños que camina a 4 mph, se le retrasa más que si es un tipo grande con pasos largos que camina a 4 mph. De manera similar, la luz azul de longitud de onda corta se retiene más que la luz roja de longitud de onda larga. Entonces se refracta más. La velocidad efectiva o velocidad de fase es menor. Pero tanto la luz azul como la roja todavía se propagan en c.

ingrese la descripción de la imagen aquí

John, estoy de acuerdo con tu respuesta sobre la luz que se dobla de un lado a otro entre los átomos y, por lo tanto, toma un camino más largo. Lo publiqué antes, pero alguien borró mis comentarios anteriores. No estoy seguro de por qué?
@Bill Alsept: No conozco a Bill. ¿Quizás deberías preguntar en la sala de chat?
No usamos el movimiento de la luz para definir el segundo, y esta respuesta no logra distinguir entre la velocidad local de la luz y la velocidad coordinada de la luz distante . El primero es constante, el último no lo es, consulte también, por ejemplo, esta respuesta .
@ACuriousMind: usamos el movimiento de la luz para definir el segundo . Es "la duración de 9 192 631 770 períodos de la radiación correspondiente a la transición entre los dos niveles hiperfinos del estado fundamental del átomo de cesio 133". Efectivamente te sientas allí contando las microondas que pasan, y cuando llegas a los nueve mil millones, saltas y dices que es un segundo . La respuesta a la que te refieres demuestra una falta de comprensión de la tautología señalada por Magueijo y Moffat. Si dudas de mí sobre esto, haz una pregunta y te responderé en detalle.

La velocidad de la luz es una constante. Eso es 3 × 10 8 EM.

Ahora la pregunta es por qué se piensa que es una constante fundamental.

Digamos que hay una pelota moviéndose con una velocidad de 3 m/s y usted se está moviendo hacia la pelota con una velocidad de 2 m/s, ¿cuál es la velocidad relativa de la pelota para usted, es decir, 5 m/s?

Ahora aplica la misma lógica para la luz. La luz viene hacia ti con velocidad c y tú te estás moviendo hacia la fuente de luz con velocidad v ¿cuál es la velocidad de la luz relativa a ti c+v? ¡No! Eso permanecerá c.

Varias veces se realizaron los experimentos (busque el experimento de Michaelson Morley) para verificar este resultado, pero se encontró que la velocidad de la luz no cambia con la velocidad relativa del observador con respecto a la fuente de luz.

Por esta razón, la velocidad de la luz en el vacío se toma como constante.

No estoy seguro si eso es cierto. Dicen que la galaxia de Andrómeda está desplazada hacia el azul porque nos estamos moviendo hacia ella.
@BillAlsept El cambio azul debido al efecto Doppler cambia la frecuencia, no la velocidad de la luz.
La forma en que percibes la frecuencia está directamente relacionada con la velocidad y el tiempo.
Frecuencia x longitud de onda = velocidad de la onda. La frecuencia aumenta, la longitud de onda disminuye, la velocidad de la luz permanece constante.
Exactamente, por lo que si la velocidad no es constante, obtendrá un desplazamiento hacia el azul o hacia el rojo. La velocidad de la luz se mantiene constante, pero la tasa de cambio se acelera o se ralentiza dependiendo
@Bill Alsept Este no es el caso. La velocidad permanece constante, las otras dos cantidades cambian en consecuencia. Lea sobre el efecto Doppler relativista
La diferencia de velocidad no es constante. Nos estamos moviendo hacia Andrómeda a 250,000 millas por hora. Sé que es lento, pero eso es suficiente para cambiar la luz hacia el azul en comparación con otras galaxias hacia las que no nos estamos moviendo. La luz proveniente de Andrómeda tiene una velocidad constante, pero la velocidad a la que nos encontramos aumenta y también lo hace la frecuencia.
@Bill Alsept, tienes razón sobre el cambio azul. Pero la velocidad de la luz proveniente de Andrómeda es la misma que la de cualquier otro lugar.
Eso es lo que dije: la velocidad de la luz proveniente de Andrómeda es constante, pero estamos corriendo hacia ella a 250,000 mph. Por lo tanto, en función del tiempo, estamos acortando la longitud de onda, lo que parece ser una frecuencia aumentada.
¿Por qué se dice que la velocidad de la luz es constante cuando sabemos que se ralentiza en un medio? [duplicar]
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