Velocidad de la luz en un medio en diferentes marcos de referencia

La relatividad establece que la velocidad de la luz en el vacío es la misma independientemente del observador. ¿Ocurre lo mismo si la luz viaja a través de un medio?

Tienes que ser más claro en lo que quieres decir. La relatividad dice que la velocidad de la luz es la misma en cualquier marco de referencia ; no se refiere a "observadores" ni implica que cada objeto tiene su propio marco único en el que es central, estacionario y equivalente a todos los demás marcos. Además, ¿a qué tipo de "medio" te refieres? El espacio mismo es el "medio" en relatividad. ¿O te refieres a un medio hecho de algún tipo de sustancia, como una lente de vidrio?
En principio, la velocidad de la luz en un medio puede ser cualquier cosa, por lo que si esto fuera cierto en general, lo sería para una velocidad de, digamos, 50 millas por hora. ¿Ha notado que la gente a veces pasa a su lado a esta velocidad?
Sí, me refería a un medio hecho de un material físico. Dondequiera que he mirado, la afirmación de la relatividad solo se refiere a la velocidad de la luz en el vacío; la confusión surgió cuando vi que mi libro de texto decía que la velocidad de la luz en un medio sin vacío depende del marco de referencia
@ sg6, la velocidad de la luz a través de un medio sin vacío, es simplemente una proporción de la velocidad del vacío en ese marco de referencia. Como Mateusz responde a continuación. Tenga en cuenta que el vacío en sí mismo, o el espacio vacío, también desempeña el papel de un medio en la relatividad.
Así que el libro de texto debe estar equivocado entonces. ¡Muchas gracias, buen señor!
@ sg6, ¿qué decía exactamente tu libro de texto? Tal vez edite su pregunta para incluir una referencia y una cita de ella.
Simplemente enumeraba algunos factores (uno de los cuales era la velocidad del observador) y preguntaba de cuál de ellos dependía la velocidad de la luz en el vacío, y también la velocidad en algún otro medio físico. Es un libro de nivel de secundaria, así que, sinceramente, no confiaría demasiado en él.
Hay una diferencia entre la velocidad de fase y la velocidad de grupo.

Respuestas (3)

Suponga que la velocidad de la luz en un medio que descansa en un sistema inercial S es tu < C . Luego, para obtener la velocidad de la luz vista desde un observador en un sistema inercial diferente S ′ con velocidad relativa v , tienes que usar la fórmula de adición de velocidad de la Relatividad Especial

tu ′ = tu + v 1 + tu ′ v / C 2
Esto demuestra que la velocidad de la luz en un medio no es independiente del observador. Cambia de acuerdo con la fórmula de adición de velocidad SR.

La respuesta es no". Aunque las ecuaciones de Maxwell y los experimentos de Gedanken basados ​​en la luz tuvieron mucho que ver con el inicio de la relatividad, la importancia de C es que describe cómo el tiempo y el espacio se escalan en el espacio de Minkowski (M4), por lo que en realidad es un parámetro que describe la forma del espacio-tiempo y, de hecho, todo se mueve a través de M4 con tu m tu m = C 2 , lo que significa que si tienes una velocidad 3 de C en un cuadro, lo tienes en todos los cuadros, y la velocidad de la luz en el vacío es C .

Para un fotón en un medio, aparecería como una partícula con cuatro velocidades:

tu m = C 1 − 1 norte 2 ( 1 , 1 norte X ^ )

y transformarse en consecuencia.

Mmm. Creo que la pregunta interesante podría ser cómo se compone la velocidad coordinada del frente de luz en el medio. v γ y la velocidad coordinada del medio v metro tal que puedas recuperar C / norte que debe ser la velocidad del frente de luz en el marco de reposo del medio. Debe pensar un poco en eso. Aunque en realidad creo que resolvería el problema al revés.
@dmckee - ¡Tienes razón! Vea mi respuesta a continuación, que corresponde a su razonamiento.
@dmckee Después de necesitar aberraciones estelares, eliminé los frentes de onda y me quedé con k m = ( ω / C , k ) y transformando a través de Λ --(impresionó a los ingenieros sin fin). En cuanto a potenciar el medio, no creo norte es un escalar, ya que (al menos en los gases) es la densidad de electrones, que sufre la contracción de Lorentz.
"No creo norte es un escalar" :: boquiabierto:: Me temo que tienes razón en eso. Y hace que el problema sea desagradable.

La velocidad de la luz en el medio se define por:

v = C norte ,

dónde C es la velocidad de la luz en el vacío y norte es el índice de refracción del medio.

El índice de refracción te da solo la velocidad de fase en el medio, no la velocidad de grupo que, en general, es diferente a la velocidad de fase. Además, en mi opinión, no respondió a la pregunta de si en un medio que no es el vacío, la velocidad de la luz es la misma para diferentes observadores.
Velocidad de la luz en un medio en diferentes marcos de referencia
RespuestasAquíPolítica de privacidad1y, 0v