Một cuộc thi Toán có 30 câu hỏi, trong đó một câu đúng được 8 điểm, một câu sai trừ 5 điểm, và một câu không trả lời là 0 điểm. Một học sinh được 49 điểm, hỏi học sinh đó trả lời đúng, sai và không trả lời bao nhiêu câu ?
Có thể tốc độ ánh sáng khác nhau trên các hành tinh khác không? giống như trên các hành tinh khác, tốc độ âm thanh có thể bị ảnh hưởng bởi số lượng các hạt trong khí quyển?
Ánh sáng là một sóng điện từ, và đối với bất kỳ sóng nào, vận tốc của nó được xác định bởi "môi trường" mà nó lan truyền.
Sóng âm chỉ có thể truyền trong môi trường vật chất [trong chất khí, chất lỏng, chất rắn, plasmas... chứ không phải chân không], và vận tốc của sóng sẽ phụ thuộc vào một số tính chất vật lý của môi trường: mật độ, nhiệt độ hoặc các đại lượng khác phức tạp hơn [chẳng hạn như chỉ số đoạn nhiệt đối với chất khí và mô đun Young [suất Young] đối với chất rắn]. Do đó, nếu các thuộc tính của phương tiện được biết, tốc độ âm thanh có thể được tính theo lý thuyết. Phương pháp tương hỗ đã được sử dụng để xác định bên trong Trái đất: bằng cách "lắng nghe" các sóng âm thanh [tạo ra bởi các vụ nổ hạt nhân] từ bề mặt Trái đất, người ta có thể tính toán vận tốc của chúng và xác định các đặc tính vật lý của vật liệu cấu tạo nên bên trong Trái đất. Ở cấp độ vi mô, sóng âm thanh là những dao động nhỏ của các nguyên tử / phân tử làm cho môi trường truyền chúng, vì lý do này mà âm thanh không thể truyền trong không gian.
Ánh sáng, hay sóng điện từ, là những dao động của trường điện từ tồn tại độc lập với vật chất. Vì lý do này, ánh sáng có thể di chuyển trong không gian [tức là trong khoảng không]. Trong thuyết tương đối rộng và đặc biệt, tốc độ ánh sáng là một hằng số phổ c = 300.000 km / s [đã làm tròn]. Tuy nhiên, ánh sáng tương tác với vật chất, và sự tương tác này dẫn đến sự thay đổi tốc độ biểu kiến của ánh sáng trên thang đo vĩ mô [con người]. Trong trường hợp đó, đối với sóng âm, tốc độ biểu kiến của ánh sáng sẽ thay đổi tùy thuộc vào tính chất vật lý trung bình, nhưng theo một kiểu khác với sóng âm. Một trong những tính chất này là hằng số điện môi tương đối của môi trường [một số adimensional có giá trị luôn lớn hơn 1], và thường tốc độ ánh sáng trong môi trường chỉ đơn giản là c chia cho căn bậc hai của hằng số điện môi tương đối. Vậy vận tốc mới luôn nhỏ hơn c.
Trong trường hợp ánh sáng nhìn thấy và môi trường trong mờ, để thuận tiện, chúng ta xác định "chiết suất" n của môi trường là căn bậc hai của hằng số điện môi tương đối [một giá trị vẫn là adimensional và bằng hoặc lớn hơn 1]. Trong trường hợp đó, tốc độ ánh sáng trong môi trường là c / n, và n là tốc độ thông thường được đo thực nghiệm đối với các môi trường khác nhau. Tất nhiên, giá trị của n phụ thuộc vào vật liệu được sử dụng [và thậm chí còn bị ảnh hưởng bởi bước sóng truyền ánh sáng], nhưng các giá trị của n được lập bảng tốt. Ví dụ, n = 1,33 đối với nước, n = 1,5 đối với thủy tinh và n = 1.0003 đối với không khí trong khí quyển [ở áp suất và nhiệt độ tiêu chuẩn].
Trên một hành tinh khác, tốc độ ánh sáng sẽ phụ thuộc vào chiết suất của môi trường tạo nên hành tinh [chất khí, chất lỏng hoặc chất rắn, miễn là nó trong suốt]. Hiện tại, hiểu biết của chúng ta về những hiện tượng này đủ để tính toán lý thuyết tốc độ ánh sáng trên một hành tinh khác nếu chúng ta biết thành phần và tính chất của hành tinh đó.
Vận tốc ánh sáng là tốc độ lan truyền của các bức xạ điện từ trong chân không. Hy vọng với những chia sẻ của Hóa chất VietChem qua bài viết này, bạn đã có thể một số những thông tin hữu ích về chúng để phục vụ cho quá trình học tập, nghiên cứu cũng như trong cuộc sống.
Một nhóm các giáo viên và học sinh trung học và đại học đã thành công trong việc truyền các xung âm thanh với tốc độ nhanh hơn tốc độ ánh sáng, ít nhất là theo những gì chúng ta hiểu biết về tốc độ của ánh sáng.
Kết quả này vẫn tuân theo Thuyết tương đối của AnhXtanh [Einstein]. Do đó sẽ không có chuyện là cuộc nghiên cứu này sẽ dẫn tới việc chế tạo ra các phi thuyền không gian có tốc độ nhanh hơn tốc độ ánh sáng. Trái lại, kết quả của nghiên cứu này có thể thúc đẩy các nghiên cứu nhằm làm tăng tốc độ di chuyển của các tín hiệu điện tử hay các tín hiệu khác.
Vận tốc di chuyển của ánh sáng trong môi trường chân không, gọi tắt là hằng số c, là khoảng 186.000 dặm một giây [tương đương 299.337,984 kilometers] và nó nhanh hơn một triệu lần so với tốc độ âm thanh trong không khí. Theo thuyết tương đối của Einstein thì vật chất và tín hiệu không thể di chuyển với tốc độ nhanh hơn hằng số c.
Trả lời phỏng vấn LiveScience, Robertson nói: “thí nghiệm này rõ ràng là một nền tảng khoa học".
Kết quả của thí nghiệm này đã được đăng trên tạp chí Vật lý ứng dụng số ra ngày 2 tháng 1. Điều then chốt để hiểu được kết quả thí nghiệm này là chúng ta phải tưởng tượng mỗi xung âm thanh hay xung ánh sáng như là một tập hợp các bước sóng trộn lẫn nhau. Xung này tăng lên và hạ xuống trong không gian tùy theo năng lượng của nó và điểm cực đại của nó nằm ở giữa
Trong một thí nghiệm riêng của mình, ông Robert Boyd thuộc trường đại học Rochester đã sử dụng các nguyên lý tương tự để tạo ra các xung ánh sáng đi chuyển ngược lại với tốc độ nhanh hơn hằng số tốc độ ánh sáng.
Robertson và các đồng nghiệp của mình đã truyền các xung âm thanh phát ra từ một cái card âm thanh qua một đường vòng được làm bằng ống nước PVC và qua các đầu nối từ một bộ dữ trữ phần cứng. Đường vòng này sẽ tách ra và sau đó kết hợp lại thành các sóng điện tử nhỏ để tạo thành một xung.
Điều này đã dẫn đến một kết quả thật thú vị đó là khi xem xét một xung đi vào và thoát ra khỏi đường ống ta sẽ thấy trước khi điểm cực đại của xung đến đi vào đường ống thì điểm cực đại của xung đi ra đã thoát khỏi đường ống.
Nếu cộng tất cả cường độ của mỗi bước sóng tạo nên một xung âm thanh thì cường độ tổng hợp đó của xung âm thanh sẽ vượt qua hằng số tốc độ ánh sáng.
Robertson nói “tôi tin tưởng là đây là thí nghiệm đầu tiên minh họa cho việc âm thanh di chuyển với vận tốc nhanh hơn ánh sáng. Thí nghiệm trước đó cũng đã chứng minh rằng có thể truyền các xung điện tử và thậm chí là các xung ánh sáng với cường độ tập thể vượt qua hằng số tốc độ ánh sáng".
Robertson giải thích rằng hiệu ứng âm thanh này một điều bình thường nhưng lại không thể nhận thấy được. Ông cho biết thêm: “bộ lọc đường vòng mà chúng tôi sử dụng trong thí nghiệm đã tách và sau đó tổng hợp âm thanh ở hai quãng đường có độ dài không bằng nhau. Sự can thiệp “tách đường” như vậy thường xuyên xảy ra trong cuộc sống hằng ngày.”
Ví dụ như: “khi một nguồn phát ra âm thanh được đặt gần một bức tường, thì một số âm thanh sẽ đến được người nghe một cách trực tiếp trong khi một số âm thanh khác sẽ di chuyển trên con đường dài hơn giúp cho âm thanh vượt qua được bức tường. Sau đó âm thanh sẽ kết hợp lại đến tai người nghe.” Tuy nhiên, chúng ta sẽ không thể nghe được hiệu ứng này bởi cường độ của tín hiệu và mọi khác biệt tổng hợp về thời gian là rất nhỏ.
Không có bất kỳ một sóng âm thanh riêng lẻ có thể di chuyển với tốc độ nhanh hơn hằng số tốc độ ánh sáng. Nói cách khác, thuyết tương đối của Einstein vẫn đúng. Điều này có nghĩa là không một ai có thể hét ra một âm thanh di chuyển với tốc độ nhanh hơn tốc độ ánh sáng.
Tuy nhiên, nghiên cứu này có lại có những ứng dụng khác. Robertson giải thích rằng mặc dù không thể gởi thông tin với tốc độ nhanh hơn tốc độ ánh sáng nhưng những kỹ thuật này có thể giúp chuyển tín hiệu trong các mạch điện đi với tốc độ nhanh hơn trước.
Ánh sáng nhanh hơn âm thanh bao nhiêu lần?
Tốc độ âm thanh chậm hơn tốc độ ánh sáng cả triệu lần và nếu bạn đang tự hỏi điều gì sẽ xảy ra khi tốc độ âm thanh đột ngột nhanh bằng tốc độ ánh sáng, thì đây là câu trả lời. Theo Live Science, ánh sáng di chuyển với tốc độ 300.000km/s, trong khi sóng âm thanh đi chuyển trong không khí với tốc độ chậm chạp 0,3km/s.
Vận tốc ánh sáng bằng bao nhiêu vận tốc âm thanh?
Tính theo hệ đo lường thiên văn. Vận tốc âm thanh bằng: 1.144 x10-6 vận tốc ánh sáng.
Tốc độ âm thanh là bao nhiêu km?
Ở mực nước biển, tại nhiệt độ 21 °C [70 °F] và với áp suất tiêu chuẩn, tốc độ âm thanh trong không khí là khoảng khoảng 343.2 m/s [768 mph hay 1236 km/h].
Tốc độ ánh sáng nhanh như thế nào?
Tính đến ngày nay, các nhà khoa học thực nghiệm đều cho rằng vận tốc ánh sáng chính xác là 299.792.450 m/s. Vận tốc ánh sáng khi truyền trong không khí có giá trị bằng 300 000 000 m/s.