音速同光速係咩?

2008-11-15 2:17 am
音速同光速係咩?
成日聽人講...

回答 (4)

2008-11-15 5:41 am
✔ 最佳答案
音速也叫“聲速”,指聲波在媒質(介質)中傳播的速度。其大小因媒質的性質和狀態而異。一般說來,音速的數值在固體中比在液體中大,在液體中又比在氣體中大。空氣中的音速,在標準大氣壓條件下約為340米/秒,或1224公里/小時。音速的大小還隨大氣溫度的變化而變化,在對流層中,高度升高時,氣溫下降,音速減小。在移流層下部,氣溫不隨高度而變,音速也不變,為295.2米/秒。空氣流動的規律和飛機的空氣動力特性,在飛行速度小於音速和大於音速的情況下,具有質的差別,因此,研究航空器在大氣中的運動,音速是一個非常重要的基準值。
光速定義值:c=299792458m/s


  光速計算值:c=(299792.500.10)km/s


  英文︰speed of light/ velocity of light


  定義︰光波或電磁波在真空或介質中的傳播速度,沒有任何物體或訊息運動的速度可以超過光速。


  理論︰


  人無論靠什麼推進器,速度都是無法達到光速的,更不要說超光速了。因為,有質量的物體的運動速度是不可能達到光速的。原理如下︰


  首先,我們來了解一下質能等價理論。質能等價理論是愛因史丹狹義相對論的最重要的推論,即著名的方程式E=mC^2,式(質能方程)中為E能量,單位電子伏特(eV),m為質量,單位MeV/c^2 ,C為光速;也就是說,一切物質都潛藏著質量乘於光速平方的能量。


  一個靜止的物體,其全部的能量都包含在靜止的質量中。一旦運動,就要產生動能。由於質量和能量等價,運動中所具有的能量應加到質量上,也就是說,運動的物體的質量會增加。當物體的運動速度遠低於光速時,增加的質量微乎其微,如速度達到光速的0.1時,質量只增加0.5%。但隨著速度接近光速,其增加的質量就顯著了。如速度達到光速的0.9時,其質量增加了一倍多。這時,物體繼續加速就需要更多的能量。當速度趨近光速時,質量隨著速度的增加而直線上升,速度無限接近光速時,質量趨向於無限大,需要無限多的能量。因此,任何物體的運動速度不可能達到光速,只有質量為零的粒子才可以以光速運動,如光子。


  若考慮微視狀態(量子力學),有可能超過光速。


  黑洞的存在與光速沒有關係,黑洞是由於引力場使空間彎曲造成的,不會影響光速 。


  真空中的光速是一個物理常數(符號是c),等於299,792,458米/秒。


  光速的測量方法︰ 最早光速的準確數值是透過觀測木星對其衛星的掩食測量的。還有轉動齒輪法、轉鏡法、科爾盒法、變頻閃光法等光速測量方法。


  1983年,光速取代了儲存在巴黎國際計量局的鉑製米原器被選作定義“米”的標準,並且約定光速嚴格等於299,792,458米/秒,此數值與當時的米的定義和秒的定義一致。後來,隨著實驗精度的不斷提升,光速的數值有所改變,米被定義為1/299,792,458秒內光透過的路程。


  根據現代物理學,所有電磁波,包括可見光,在真空中的速度是常數,即是光速。強相互作用、電磁作用、弱相互作用傳播的速度都是光速,根據廣義相對論,萬有引力傳播的速度也是光速,且已於2003年得以證實。根據電磁學的定律,發放電磁波的物件的速度不會影響電磁波的速度。結合相對性原則,觀察者的參考坐標和發放光波的物件的速度不會影響被測量的光速,但會影響波長而產生紅移、藍移。這是狹義相對論的基礎。相對論探討的是光速而不是光,就算光被稍微減慢,也不會影響狹義相對論。

音速同光速係咩
參考: 天之心
2008-11-18 6:43 am
音速

音速即是聲速,即聲音在介質中傳播之速度。音波可以在固體、液體或是氣體介質中傳播,介質密度愈大,則音速愈快。在空氣中,音速又會依空氣之狀態(如濕度、溫度、密度)不同而有不同數值。如攝氏零度之海平面音速約為 331.5m/s(1193 km/h);一萬米高空之音速約為 295m/s(1062 km/h);另外每升高1攝氏度,音速就增加0.607m/s。

音速/聲速,顧名思義即是聲音的速度,唯聲音係以波的形式傳播,與一般所理解物體的速度(如"車的速度","子彈的速度")是不同的,所以,與其將音速稱為"聲音的速度",倒不如將音速視為"波傳遞速度"的指標,由此觀點,我們就可以很明確的了解,音速(波傳遞的速度)與傳遞介質的材質狀況(密度,溫度,壓力...)有絕對關係,而與發聲者(波源)本身的速度無關,而發聲者(波源)與聽者(觀察者)間若有相對運動關係,就形成了都卜勒效應;也由此觀點,我們可以知道,穿/超音速時的諸多物理現象(震波,音爆,音障...),其實與聲音無關,而是波被密集壓縮所產生的物理現象。

2008-11-17 22:52:32 補充:
因字數限制,不能一次過回答:
光速
一個光錐確定地點,遵循因果律,以及那些不是。
真空中的光速是一個重要的物理常數,符號為c(來自英語中的constant,意為常數;或者拉丁語中的celeritas,意為迅捷),c不僅僅是可見光的傳播速度,也是所有電磁波在真空中的傳播速度。

2008-11-17 22:53:22 補充:
真空中的光速等於299,792,458米/秒(1,079,252,848.8千米/小時)[1] 。這個速度並不是一個測量值,而是一個定義。它的計算值為(299792500±100)米/秒。國際單位制的基本單位米于1983年10月21日起被定義為光在1/299,792,458秒內傳播的距離。使用英制單位,光速約為186,282.397英里/秒,或者670,616,629.384英里/小時,約為1英尺/納秒。

2008-11-17 22:54:13 補充:
在任何透明或者半透明的介質(比如玻璃和水)中,光速會降低;c比光在某種介質中的速度就是這種介質的折射率。重力的改變能夠彎曲光所傳播的空間,使光像通過凸透鏡一樣發生彎曲,看上去繞過了質量較大的天體。光彎曲的現象叫做引力透鏡效應,根據變化了的光線在光譜外波段呈現的不規則程度,可以推算髮光星系的年齡和距離。
根據愛因斯坦的相對論,沒有任何物體或信息運動的速度可以超過光速。
光速的測量方法: 最早光速的準確數值是通過觀測木星對其衛星的掩食測量的。還有轉動齒輪法、轉鏡法、克爾盒法、變頻閃光法等光速測量方法。

2008-11-17 22:54:38 補充:
根據現代物理學,所有電磁波,包括可見光,在真空中的速度是常數,即是光速。強相互作用、電磁作用、弱相互作用傳播的速度都是光速,根據廣義相對論,萬有引力傳播的速度也是光速,且已於2003年得以證實。根據電磁學的定律,發放電磁波的物件的速度不會影響電磁波的速度。結合相對性原則,觀察者的參考坐標和發放光波的物件的速度不會影響被測量的光速,但會影響波長而產生紅移、藍移。這是狹義相對論的基礎。相對論探討的是光速而不是光,就算光被稍微減慢,也不會影響狹義相對論。
光線從地球到月球僅需 1.2 秒

2008-11-17 22:55:27 補充:
光速的物理
接近光速情況下,笛卡爾座標系不再適用。同樣測量光線離開自己的速度,一個快速追光的人與一個靜止的人會測得相同的速度(光速)。這與日常生活中對速度的概念有異。兩車以50km/h的速度迎面飛馳,司機會感覺對方的車以50 + 50 = 100km/h行駛,即與自己靜止而對方以100km/h迎面駛來的情況無異。但當速度接近光速時,實驗證明簡單加法計算速度不再奏效。當兩飛船以90%光速的速度(對第三者來說)迎面飛行時,船上的人不會感覺對方的飛船以90% + 90% = 180%光速速度迎面飛來,而只是以稍低於99.5%的光速速度行駛。結果可從愛因斯坦計算速度的算式得出:

2008-11-17 22:56:03 補充:
其中v和w是對第三者來說飛船的速度,u是感受的速度,c是光速。
光速的測量簡史
Rømer的觀測掩星的io的,從地球。
真空中的光速,這是最古老的物理常數之一。最早於1629年艾薩克·畢克曼(beeckman)提出一項試驗,一人將遵守閃光燈一炮反映過一面鏡子,約一英里。伽利略認為光速是有限的,1638年他請二個人提燈籠各爬上相距僅約一公里的山上,第一組人掀開燈籠,並開始計時,對面山上的人看見亮光後掀開燈籠,第一組看見亮光後,停止計時,這是史上著名的測量光速的掩燈方案,這種測量方法實際測到的主要只是實驗者的反應和人手的動作時間。

2008-11-17 22:56:30 補充:
1676年,奧勒·羅默從木星衛星的觀測,得出光速為有限值的結論。觀測證實了他的預言,據此,惠更斯推算出光速約為 2×108 m/s。
1728年,布拉德雷根據恆星光行差求得 c = 3.1×108 m/s。
1849年,斐索用旋轉齒輪法求得 c = 3.153×108 m/s。他是第一位用實驗方法,測定地面光速的實驗者。實驗方法大致如下:
光從半鍍銀面反射後,經高速旋轉的齒輪投向反射鏡,再沿原路返回。如果齒輪轉過一齒所需的時間,正好與光往返的時間相等,就可透過半鍍銀面觀測到光,從而根據齒輪的轉速計算出光速。

2008-11-17 22:57:52 補充:
1862年,傅科用旋轉鏡法測空氣中的光速,原理和斐索的旋轉齒輪法大同小異,他的結果是 c = 2.98 × 108 m/s。
第三位在地面上測到光速的是考爾紐(M.A.Cornu)。1874年他改進了斐索的旋轉齒輪法,得 c = 2.9999 × 108 m/s。
邁克耳遜改進了傅科的旋轉鏡法,多次測量光速。1879年,得 c = (2.99910±0.00050) ×108 m/s;1882年得 c = (2.99853±0.00060) × 108 m/s。

2008-11-17 22:58:51 補充:
後來,他綜合旋轉鏡法和旋轉齒輪法的特點,發展了旋轉稜鏡法,1924~1927年間,得c = (2.99796±0.00004) × 108 m/s。
邁克耳遜在推算真空中的光速時,應該用空氣的群速折射率,可是他用的卻是空氣的相速折射率。這一錯誤在 1929 年被伯奇發覺, 經改正後, 1926年的結果應為 c = (2.99798±0.00004) × 108 m/s = 2997984±4 km/s。
後來,由於電子學的發展,用克爾盒、諧振腔、光電測距儀等方法,光速的測定,比直接用光學方法又提高了一個數量級。
60年代雷射器發明,運用穩頻雷射器,可以大大降低光速測量的不確定度。

2008-11-17 22:59:04 補充:
1973年達 0.004 ppm,終於在 1983 年第十七屆國際計量大會上作出決定,將真空中的光速定為精確值。
參考: 維基百科, 維基百科
2008-11-16 6:12 am
簡單講一講:
音速:聲音在空氣中的傳播速度(大約330米每秒)
光速:光在真空的傳播速度(大約30萬公里每秒)
2008-11-15 2:25 am
音速即是聲音的速度, 光速即是光的速度. 而現在所知最快的速度是光速. 每秒可環繞地球 7 個半圈. 因此行雷閃電點解先見光後才聽到聲就是這原因.


收錄日期: 2021-04-25 23:15:40
原文連結 [永久失效]:
https://hk.answers.yahoo.com/question/index?qid=20081114000051KK01186

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