¿Hay alguna diferencia de velocidad entre la luz azul o la roja? ¿Hay alguna vez una diferencia de velocidad? ¿O todos los tipos de luz se mueven a la misma velocidad?
La velocidad de la luz en el vacío es constante y no depende de las características de la onda (por ejemplo, su frecuencia, polarización, etc.). En otras palabras, en el vacío, la luz de color azul y rojo viajan a la misma velocidad c .
La propagación de la luz en un medio implica interacciones complejas entre la onda y el material a través del cual viaja. Esto hace que la velocidad de la luz a través del medio dependa de múltiples factores que incluyen la frecuencia (otros factores de ejemplo son el índice de refracción del material, la polarización de la onda, su intensidad y dirección).
El fenómeno por el cual la velocidad de una onda depende de su frecuencia se conoce como dispersión y es la razón por la cual el prisma y las gotas de agua separan la luz blanca en un arco iris.
Como nadie más lo ha mencionado...
Si desea tener una mejor comprensión conceptual de la aparente desaceleración de la luz (y otras ondas electromagnéticas) en los materiales, le recomiendo leer las conferencias de Richard Feynman, especialmente el Capítulo 31 del volumen I. Eso le dará mucha más explicación de la que es posible en este foro
Todas las conferencias de Feynman están aquí.
¡Disfrutar!
Recuerda que la luz puede viajar a través de un medio, como el aire, el agua o el vidrio. Puedes medir la velocidad de la luz en cualquiera de estos medios. También puede pasar la luz a través de un vacío donde solo hay espacio vacío. Piensa en la luz que viene del sol. En el espacio vacío, todos los colores viajan a la misma velocidad llamada c. La luz de diferentes longitudes de onda, o colores, viaja a diferentes velocidades cuando viaja a través de cualquier otro medio que no sea el vacío. Esa última afirmación no es exactamente cierta, pero las razones son complicadas y solo puede buscar solitones. La luz roja viaja más rápido que la azul en el vidrio.
Hasta donde sabemos, la luz está mediada por una partícula sin masa en reposo. La relatividad especial dice que siempre se debe observar que la velocidad de una partícula sin masa es , independientemente del movimiento del observador. En la relatividad general, la velocidad de una partícula sin masa medida localmente también es siempre . Ningún experimento hasta ahora ha detectado una diferencia medible entre la velocidad de la luz de cualquier color y . Entonces, la experimentación nos dice que la luz de todos los "tipos" y colores se mueve a y la relatividad nos da una idea de cómo sucede esto.
Cuando interactúa con la materia, la velocidad de la perturbación que surge de la excitación por la luz puede tener diferentes velocidades. Ahora tenemos una superposición cuántica de luz y estados de materia excitados, por lo que, aunque mucha gente me llamaría pedante, esto no es luz propiamente dicha. Clásicamente, puede pensar en esto como un juego de "Susurro por el camino": un átomo del medio absorbe la luz, permanece en un estado excitado y luego vuelve a emitir un nuevo fotón. El resultado neto es una propagación más lenta, pero la parte "ligera" de la perturbación sigue viajando a . Dependiendo del tipo de medio involucrado, puede haber todo tipo de dependencia de la velocidad de propagación del color: como en la respuesta de Bill N , Feynman brinda una excelente descripción clásica. Mi intento de una explicación cuántica está aquí .
Es absolutamente cierto que en el vacío todos los colores de la luz viajan con la misma velocidad y por eso un rayo blanco viaja a través del vacío sin sufrir ninguna dispersión...
La velocidad de la luz es constante en el vacío, pero diferentes ondas electromagnéticas viajan a diferentes velocidades en diferentes medios debido a diferentes índices de refracción.
usuario46925