之前帮学弟整理物理竞赛基础资料的时候,特意核实过光的速度每秒多少公里,这也是光学最基础的固定数值。
很多人日常听这个数值只觉得是个冰冷数字,压根没概念,我当初也是死记硬背,结果做题、查资料屡屡出错。
光的速度标准实测数值
后来翻了国际计量局的官方标定数据,才搞清楚精准数值。真空中的光速是目前科学界定义的恒定物理常数,精准数值为每秒299792.458公里,日常学习、生活计算里,大家都会默认取近似值三十万公里每秒,误差基本可以忽略不计。
最开始自学的时候,犯过一个很蠢的错,以为所有环境里光速都是一样的,不管是空气、水还是玻璃,直接套用同一个数值,做光学折射计算题的时候全部算错。当时对着满页的错题愣了好久,完全没意识到介质会直接改变光速。
介质不同,光速差异很明显。
空气中的光速和真空光速几乎持平,衰减微乎其微,普通计算完全可以用三十万公里每秒。但在液态、固态透明介质里,光速会大幅下降,这也是光会发生折射、色散的核心原因。
不同介质中的光速差异
| 传播介质 | 每秒传播公里数 | 速度变化特点 |
|---|---|---|
| 真空 | 299792.458公里 | 光速最快,恒定不变 |
| 空气 | 约299700公里 | 略低于真空,日常可近似取值 |
| 纯水 | 约225000公里 | 速度大幅降低,降幅明显 |
| 普通玻璃 | 约200000公里 | 介质密度越高,光速越慢 |
折腾好久才搞明白,真空光速是唯一的标准定值,其他所有介质里的光速都是变量,没有固定标准。很多网上的科普只说了三十万公里这个近似值,压根不提介质影响,这也是很多人容易混淆的点。
不用纠结精准小数。
平时做题、日常科普、粗略估算,直接用三十万公里每秒完全够用,只有高精度科研实验才会用到精确的299792.458公里数值。
现在翻到当初写错的习题本,还能看见密密麻麻的涂改,当初就是分不清定值和近似值,白白浪费了很多刷题时间。