深度长文:光速与任何速度叠加还是深度速度速光速光速,光速真的长文不需要参照系?
1、深度长文:光速与任何速度叠加还是光速光速,光速真的任何不需要参照系。对于光速和光速不变原理,叠加很多人都有这样那样的还光疑惑。其实有疑惑也很正常,需参毕竟光速在很多方面都违背了我们的照系直觉和日常生活经验。为了更好地了解光速的深度速度速光速特性,我们先从身边熟悉的长文事物说起,比如说声波。光速
2、任何物理课上我们都学过,叠加声波本质上讲属于机械波,还光具体来讲,需参是声波是这样运作的。第一,发声物体振动,对空气施加了压力。第二,这种压力会冲击发声物体前方的空气分子。第三,分子具有质量和惯性,所以最靠近发声物体的空气分子会被迫首先运动。
3、第四,最先运动的空气分子获得速度之后,在惯性作用下会推动更远的空气分子,在这个过程中失去能量,结果这些空气分子虽然发生了振动,但几乎保持原地不动,只是把振动的能量传递给了更远的空气分子,这个过程就像是牛顿摆一样。声波就是这样传递到我们耳朵里的。理解了声波产生的本质,就可以推导出声波传递速度公式了,这里就不再详述了。
4、声速与介质的密度,体积弹性模量有关,这两个物理量一旦确定下来,声速也就确定了。这就意味着,不管你是在高铁上,飞机上,哪怕是宇宙飞船上,你发出的声音的传播速度仍旧是空气中的声速,声速本身并不会与高铁飞机和宇宙飞船叠加,即便你乘坐的交通工具的速度超过了空气中的声速,也就是超音速,你的声音传播速度仍旧是声速。
5、不过,声波本身也有类似光波那样的“多普勒效应”,如何理解呢。举个简单的例子,当火车朝着你行驶,鸣笛声就会显得更尖锐。
深度长文:光速与任何速度叠加还是光速,光速真的不需要参照系?
1、而当火车朝着远离你的方向行驶时,鸣笛声就会变低沉。其实,与声波类似,光也是一种波,是一种电磁波。
2、光的速度同样只与介质,也就是真空,的磁导率和介电常数有关,这也是为什么光速始终保持恒定,光速与任何速度叠加之后,仍旧保持光速不变。刚才说了光波具有“多普勒频移”效应,具体来讲就是,当光源不断靠近我们运动,光的频率就会变高,波长变短,光谱就会向蓝色端移动,也就是所谓的“蓝移”。相反,如果光源朝着远离我们的方向运动,光的频率就会变低,波长变长,也就会发生“红移”。
3、下一个问题就来了,我们都知道声音依靠空气或者其他介质传播,那么光依靠什么传播的呢。虽然空气这种东西我们看不见摸不着,但它确实存在科学家们早就证明,即使在真空中,光仍旧能传播。按照“声音传播需要介质”的理念,我们自然会想到,光的传播同样需要某种介质,这意味着真空中同样存在一种我们看不见摸不着的东西,光正是通过这种东西来传播的。科学家们其实并没有找到这种东西是否真的存在,只是把它定义为了“以太”。
4、看起来一切都得到了完美解决,声音靠空气传播,而光依靠以太来传播。但问题远没有结束。还拿空气来讲,假设你站着静止不动,我在远处大喊一声,如果你是顺风接收到我发出的声波,自然能更快听到我的喊声。
5、相反,如果你是逆风接收到我发出的声波,那么声波传到你耳朵就会更慢一点。道理很简单,虽然声波的速度相对某种介质是固定的,与声源的运动与否没有关系,但是介质本身的运动能够带着声波一起运动。也就是说,介质的运动能够与声波的速度叠加。这里需要注意一点,介质与声波本身是两个不同的概念。