Miksi kaikki sähkömagneettiset aallot kulkevat samalla nopeudella alipaineessa?

Sähkömagneettisiin aaltoihin kuuluu näkyvää valoa, radioaaltoja, röntgensäteitä , ja niin edelleen. Mikä erottaa nämä erilaiset valokaistat on niiden taajuus (tai aallonpituus). Mutta heillä kaikilla on yhteistä se, että he liikkuvat samalla nopeudella tyhjiössä.

Syy ”tyhjiössä” luokitukseen johtuu siitä, että eri taajuuksien EM-aallot etenevät usein eri nopeuksilla materiaalin läpi.

Aallon $ c $ nopeus, aallonpituus $ \ lambda $ ja taajuus $ f $ ovat kaikki yhteydessä $ c = \ lambda f $: iin. Joten jos $ c $ on sama kaikille EM-aaltoille, niin jos kaksinkertaistat aallon taajuuden, sen aallonpituus puolittuu.

Kommentit

• Tiedän nämä tiedot jo, en ymmärrä, että eri aalloilla on erilaiset aallonpituudet ja taajuudet. Radiotaajuus – > Gammasäteillä on kasvavat taajuudet. Joten jos jokaisella heistä on eri aallonpituudet ja taajuudet, miten kaikilla on sama aallonopeus?
• @ Pottypie123 Olen päivittänyt vastaukseni – onko se nyt selkeämpi?
• kyllä, että on erittäin hyödyllinen thx !!
• Ehkä kysymys on syy-seuraus. f ja λ eivät ole c: n syy. Esimerkiksi äänen tapauksessa nopeuden määrää väliaine (ilma, vesi, metalli), ei lähteen taajuuden tai lähteessä mahdollisesti olevien pysyvien aaltojen aallonpituuden perusteella. Mikä aiheuttaa valon nopeuden sellaisena kuin se on, on tietysti monimutkaisempaa kuin äänen nopeus, mutta se voi toimia lähtökohtana.

Oletetaan, että kävelet tietä pitkin. Sinulla on pieni keppi mukanasi. Hauskanpidon vuoksi päätät heiluttaa sauvaa rytmikkäästi ylös ja alas yhden ylös / alas heilahduksen nopeudella sekunnissa (olet hieman kepin heilunnan olympialaisten asiantuntija, joten se on erittäin tarkka ja luotettava). taajuudella 1 Hz. Nopeus, jolla kävelet tietä, ei liity kepin heiluttamisen nopeuteen. Voit kävellä tietä millä tahansa haluamallasi nopeudella ja silti heiluttaa taajuudella 1 Hz.

Onko sait sen nyt?

Em-aallon lähetysnopeus ei liity taajuuteen / aallonpituuteen.