빛은 초당 30만킬로미터를 간다고 알려져 있는데요
빛의 속도는 어떤 방법으로 측정했나요?
또한 에너지 총량이 큰 태양과 자전거에 달려있는 렌턴에서 나오는 빛의 속도는 동일한가요?
핓은 발광체의 크기와 힘에 영향을 받지 않나요?
9개의 답변이 있어요!안녕하세요. 형성민 과학전문가입니다.
빛의 속도는 빛의 속도를 측정하기 위해 여러 실험적인 방법과 이론적인 모델을 사용하여 결정되었습니다. 가장 잘 알려진 실험적인 방법은 레이저를 사용하여 빛의 속도를 측정하는 것입니다. 이러한 실험은 레이저 광선을 정밀한 광학 시스템을 통해 측정 대상까지 보내고, 귀환된 광선의 이동 시간을 측정하여 빛의 속도를 계산합니다.
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.
측정 원리는 일정한 거리를 오가는 빛이 고속으로 회전하는 거울에 정확한 각도로 반사돼야 측정 지점에서
빛을 감지할 수 있는 장치를 만들어 이 거리와 거울의 회전 주기를 이용해 빛의 속도를 측정한 것입니다.
그리고 굳이 이렇게 광속을 측정하지 않더라도 맥스웰의 방정식을 응용하면 광속을 수학적으로도 구할 수
있는데, 바로 진공 중의 유전율과 투자율을 이용해 C = 1/√(εo*μo) 식으로도 광속을 계산할 수 있습니다.
1.매우 큰 규모~레이저를 이용하여 주어진 거리X를 왕복하는데 걸리는 시간t을 측정. 속력=(2X)/t
~과거에 사용한 방법으로 다소 무식한 방법이며, 꽤 먼 거리를 사용해야하고 거리의 오차가 심함.
2.비교적 작은 규모(실험실 규모)~과거의 실험이지만 꽤 정확도가 높은 실험.
레이저를 이용하여 알려진 진동수의 스트로보 스코프의 틈을 통과한 후 다시 반사되는 빛이 스트로보스코프의 다른 틈으로 통과하는데 걸린 시간을 측정(피조의 실험)
3.현대적 실험~파동의 간섭현상을 이용.
진동수(또는 주기)를 알고있는 빛으로 간섭무늬를 관찰하여 이웃하는 보강간섭 거리를 측정하여 간섭공식에 대입, 빛의 파장을 계산.
속력=진동수×파장
위의 방법은 모두 공기중에서 실험한 것으로 진공에서의 빛의 속도는 아님. 결국 공기의 굴절률이 1보다 크기때문에 위에서 구한 속력은 진공에서의 빛의 속력이 아님.
빛의 속력=c/n (c진공에서 빛속력, n굴절률)
따라서 c를 측정하기 위해서는 진공도가 높은 상태에서 작은 규모로 실험하거나, 우주에서 실험해야함. 아니면 굴절률이 매우 정확하게 알려진 물질을 통과하는 시간측정으로 역계산 하여 알아냄.
어쨌든, 빛의 속력을 측정하려면 시간(진동수), 거리(파장)을 측정하는 장치가 있어야하고 님이 말한 뒤쪽 이야기, 전기신호장치...는 위의 측정과정에 아무런 영향이 없습니다.
안녕하세요. 김태경 과학전문가입니다.
빛의 속도는 누구에게나 어떤 상황에서도 변하지 않고 일정하다.
이것을 광속 불변의 원리라고 합니다. 이때 이 일정한 값이 초속 30만 km 근처인 것이고요
태양빛이나 자전거 후레쉬 빛이나 빛의 속력은 동일합니다
안녕하세요. 김태헌 과학전문가입니다.
측정 원리는 일정한 거리를 왔다가는 빛이 고속으로 회전하는 거울에 정확한 각도로 반사돼야 측정 지점에서 빛을 감지할 수 있는 장치를 만들어 이 거리와 거울의 회전 주기를 이용해 빛의 속도를 측정한 것입니다.
그리고 굳이 이렇게 광속을 측정하지 않더라도 맥스웰의 방정식을 응용하면 광속을 수학적으로도 구할 수
있는데, 바로 진공 중의 유전율과 투자율을 이용해 C = 1/√(εo*μo) 식으로도 광속을 계산할 수 있습니다
안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다. 빛의 속도를 처음으로 측정한 실험은 1676년에 올레 뢰머 (Ole Rømer)가 수행한 것으로 알려져 있습니다. 그는 지구와 목성의 위성인 이오(Europa) 사이에서 일어나는 일종의 천문 현상인 이오의 오실레이션을 관측하면서 빛의 속도에 대한 추정을 수행했습니다. 그 결과, 빛의 속도를 약 2억 97만 km/s로 추정했습니다.
태양과 자전거 렌턴에서 나오는 빛의 속도는 동일합니다. 모든 전자기파인 빛은 공간 속에서 동일한 속도로 전파됩니다. 따라서, 태양에서 나오는 빛과 자전거 렌턴에서 나오는 빛은 동일한 속도로 이동합니다. 다만, 에너지의 양과 파장 등은 다를 수 있습니다.
안녕하세요.
빛의 속도를 처음으로 측정한 실험은 오랜 역사를 가지고 있습니다. 17세기에 빛의 속도를 처음으로 정량적으로 측정한 과학자는 올레 로메르(Ole Rømer)입니다. 로메르는 유성의 타이밍을 관측하여 지구와 태양 사이의 거리의 변화에 따라 빛의 속도를 계산하였습니다. 이를 통해 로메르는 빛의 속도가 유한하며, 약 30만 km/s라는 값을 도출하였습니다.
빛의 속도는 후에 다양한 실험과 연구를 통해 더욱 정확하게 측정되었습니다. 19세기에는 야코브 빈트너(Jacobus Kapteyn)와 알버트 미셀슨(Albert Michelson) 등의 과학자들이 정교한 실험을 통해 빛의 속도를 더욱 정확하게 측정하였고, 현대의 실험 방법과 측정 장치를 개발하게 되었습니다. 현재는 레이저, 광섬유, 시간 측정 장치 등을 사용하여 매우 정확한 속도 측정이 가능합니다.
빛의 속도는 속도 상수로서, 공간에서의 모든 빛은 동일한 속도로 진행됩니다. 따라서 태양과 자전거의 빛이 동일한 속도로 움직입니다. 에너지의 크기는 빛의 속도와는 관련이 없으며, 에너지는 빛의 빛도나 강도에 영향을 줍니다. 에너지는 빛의 파장과 진폭과 관련된 특성이며, 빛의 진폭이나 파장이 달라지면 에너지의 양도 변할 수 있습니다. 하지만 빛의 속도는 이와는 독립적인 속성입니다.
발광체의 크기와 힘은 빛의 속도에는 영향을 주지 않습니다. 빛은 전자의 에너지 상태 변화나 원자, 분자의 내부 구조 등과 관련이 있으며, 발광체의 크기나 힘은 발광체 자체의 특성이므로 빛의 속도에 직접적인 영향을 미치지 않습니다.
안녕하세요. 이만우 과학전문가입니다.
과거의 발견내용이고 일반적으로 관심있는 분들이라면 알고 있을 듯한 내용입니다만..ㅎㅎ
1849년 프랑스의 피조(A.H.L.Fizeau)는 빛의 속도를 직접적인 방법으로 측정한 방법인데요..
그는 빨리 회전하는 톱니바퀴 앞에서 광선을 톱니부분으로 비추어 그 광선이 회전하는 톱니에 의해 단속적으로 차단되어 펄스 형태로
발사되도록 하였고
이 광선은 이로부터 8.63km 떨어진 지점에 있는 거울에 의해 반사되어 되돌아 오고 역시 톱니바퀴를 통과하여
눈으로 관측할 수 있게 하여씃빈다.
그러나 톱니바퀴의 회전속도가 적당치 못하면 빛이 차단되어 볼 수가 없고, 단지 회전하는 톱니바퀴의
골 부분을 잘 통과한 빛이 되돌아 왔을 때 다시 골을 만나면 눈으로 빛을 관측할 수 있게 되었습니다.
톱니바퀴의 회전속도를 변화시켜 가며 빛을 관측하여 톱니산의 개수, 회전속도, 빛이 진행한 거리로부터 빛의 속도를 쉽게 구할 수 있어서,
3.15 x 108m/sec라는 상당히 그럴듯한 결과를 내었죠...
그외..발전하면서 굴절률을 측정하는 방법, 오실로스코프 이용하는 방법으로 발전하게 되었습니다.
도움 되셨기를...^
빛의 발광체의 크기와 힘은 빛의 속도에 영향을 주지 않습니다. 발광체의 크기와 힘이 빛의 강도를 결정할 수 있지만, 빛은 발광체를 벗어나면서 일정한 속도로 전파되는 전자기파입니다. 즉, 빛은 발광체에서 나온 후에는 크기와 힘과는 무관하게 동일한 속도로 진행됩니다.
