빛은 물속에서 속도가 어느정도로 감소되는건가요?
빛은 물속에서 무엇때문에 속도가 크게 감소되는건지 궁금합니다.
그리고 어느정도로 속도가 감소하여 몇km정도까지 나오는건지 그 속도도 궁금해 질문드려요.
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.
진공 속에서의 빛의 속도 c는 약 3.0×108m/s로 일정하고, 관측자의 운동이나 광원의 운동에 무관하다. 또한 굴절률이 n인 매질 속에서의 빛의 속도 v는 c/n 로 진공 속에서의 속도보다 느리다.
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.
빛이 물속에서 속도가 감소하는 이유는 물 분자들과 상호작용하는 결과로 생기는 것입니다. 물 분자들은 빛의 전파를 흡수하고 다시 방출하면서 빛의 진행 방향이 바뀌게 되므로, 이러한 과정이 반복되면서 빛의 속도가 느려집니다.
빛이 물속에서의 속도는 빛이 진행하는 매질의 굴절률에 따라 결정됩니다. 물의 굴절률은 약 1.33이며, 빛의 속도는 대략 2.25x10^8 m/s로, 공기에서의 속도인 3x10^8 m/s에 비해 약 25% 정도 느려집니다.
빛의 속도는 매질에 따라 다르기 때문에, 물 이외의 다른 액체나 고체에서도 빛의 속도는 다르게 나타납니다. 예를 들어, 유리의 굴절률은 약 1.5이고, 빛의 속도는 대략 2x10^8 m/s입니다. 따라서 물보다는 빛의 속도가 빠르지만 공기보다는 느립니다.
안녕하세요. 형성민 과학전문가입니다.
물은 공기보다 굴절 지수가 높기 때문에 빛이 물로 들어갈 때 속도가 감소합니다. 물의 굴절 지수는 약 1.33으로, 공기의 굴절 지수인 1보다 큽니다. 빛은 굴절 지수가 다른 매질로 옮겨갈 때 경계면에서 굴절되는데, 이 때 속도가 변하게 됩니다. 따라서, 빛이 물로 들어가면서 속도가 감소하게 됩니다.
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.
특정 물질에서 빛의 속도가 느려지는 것은 빛이 특정 물질 내부의 원자들과 상호작용하기 때문입니다.
상호작용의 정도는 물질을 구성하는 원자나 결정구조 등에 따라 달라지게 됩니다.
이 때문에 빛은 진공 상태에서 초당 약 300,000km로 이동하지만 물에서는 초당 225,000km로 이동하게 됩니다.