Ka wikiwiki o ka mālamalama ma nā ʻano like ʻole
ʻO ka ʻimi ʻana e hoʻomaopopo i ke ʻano o ka mālamalama kekahi o nā kumuhana nui i ka ʻimi ʻepekema o ke ao holoʻokoʻa. ʻO ka mālamalama, he nalu electromagnetic, e hele ana ma o nā ʻano media like ʻole, e hoʻololi ana i kona wikiwiki ma muli o nā ʻano o ka medium. Manaʻo kēia ʻatikala e ʻimi i ke kumumanaʻo o ka wikiwiki o ka mālamalama ma nā ʻano media like ʻole, e komo hohonu ana i loko o ke ʻano physics kumu, nā nānā ʻana i nā hoʻokolohua, a me nā noi honua maoli i huki ʻia mai ko mākou ʻike ʻana i ke ʻano o ka mālamalama.
ʻO ka wikiwiki mau i ka Vacuum
I loko o kahi hakahaka, hele ka mālamalama ma kahi o 299,792,458 mika i kekona (a i ʻole ma kahi o 186,282 mile i kekona). Hōʻike ʻia kēia wikiwiki e ka hōʻailona 'c' a ua manaʻo ʻia he kumu paʻa o ke ʻano. ʻO ke kumumanaʻo o ka relativity, i hoʻokumu ʻia e Albert Einstein, e hilinaʻi ana i kēia wikiwiki paʻa ma ke ʻano he kihi, e ʻōlelo ana ʻaʻohe mea hiki ke hele wikiwiki ma mua o ka mālamalama i loko o kahi hakahaka.
ʻIneki Refractive: Ke Kī i ka Hoʻolohi ʻana i ka Mālamalama
Ke komo ke kukui i loko o kahi mea ʻē aʻe ma mua o ka hakahaka, loli kona wikiwiki. ʻO ka helu kuhikuhi refractive o ka mea, i hōʻike ʻia e 'n,' ʻo ia ka lakio o ka wikiwiki o ke kukui i loko o kahi hakahaka i ka wikiwiki o ke kukui i loko o kēlā mea:
\[ n = \frac{c}{v} \]
ʻO \( v \) ka wikiwiki o ka mālamalama i loko o ka mea i hāʻawi ʻia.
Hana ʻia kēia hanana ma muli o ka pilina o ka mālamalama me ke ʻano atomika o ka mea waena. I ka laha ʻana o ka mālamalama ma o kahi mea, ua omo ʻia a hoʻopuka hou ʻia e nā ʻātoma, e hoʻopaneʻe ana i kona holomua no kekahi manawa a e hoʻemi pono ana i kona wikiwiki.
Ka wikiwiki o ka mālamalama ma ka lewa
ʻO ka ea, he hui ʻana o nā kinoea, he kokoke loa kona helu refractive i ka 1, ma kahi o 1.0003 ma lalo o nā kūlana maʻamau. No laila, ʻoi aku ka liʻiliʻi o ka wikiwiki o ka mālamalama i ka lewa ma mua o ka vacuum, ma kahi o 299,705,543 mika i kekona. ʻO kēia hōʻemi liʻiliʻi ʻo ia hoʻi no ka hapa nui o nā helu hana i ka lewa, hiki ke hoʻohālikelike pinepine ʻia ka wikiwiki o ka mālamalama i kona waiwai vacuum me ka ʻole o ka hewa nui.
Ka wikiwiki o ka mālamalama i ka wai
ʻO ka wai, kahi waena ʻoi aku ka paʻa i hoʻohālikelike ʻia me ka ea, he index refractive ma kahi o 1.33. Ke hoʻohana nei i ka pilina index refractive, hiki ke helu ʻia ka wikiwiki o ka mālamalama i ka wai penei:
\[ v_{\text{wai}} = \frac{c}{n_{\text{wai}}} = \frac{299,792,458 \text{ m/s}}{1.33} \approx 225,407,863 \text{ m/s} \]
ʻIke ʻia kēia hōʻemi nui i nā hanana kūlohelohe e like me ke kūlou ʻana o ke kukui i ka wā e neʻe ai mai ka lewa a i ka wai, e hoʻokokoke aku ana nā mea i hoʻokomo ʻia i loko o ka wai i ka ʻili ma mua o ko lākou ʻano maoli.
Ka Māmā o ka Mālamalama i ke Aniani
ʻO ke aniani, i hoʻohana pinepine ʻia i nā aniani a me nā mea hana maka, he helu kuhikuhi refractive kona mai kahi 1.5 a 1.9 ma muli o kona ʻano. No ke aniani lei aliʻi maʻamau me kahi helu kuhikuhi refractive o kahi 1.5, hiki ke helu ʻia ka wikiwiki o ka mālamalama penei:
\[ v_{\text{aniani}} = \frac{c}{n_{\text{aniani}}} = \frac{299,792,458 \text{ m/s}}{1.5} \approx 199,861,639 \text{ m/s} \]
Hoʻopilikia kēia lohi nui i ke ʻano o ka hoʻopili ʻana o nā aniani i ka mālamalama a he mea nui ia no ka hoʻolālā ʻana o nā mea hana opio like ʻole.
Ka wikiwiki o ka mālamalama ma ka daimana
ʻO ke daimana, i ʻike ʻia no kona helu kuhikuhi refractive lua ʻole ma kahi o 2.42, ke kumu o ka lohi nui ʻana o ka mālamalama. ʻO ka wikiwiki o ka mālamalama i loko o nā daimana ma kahi o:
\[ v_{\text{daimana}} = \frac{c}{n_{\text{daimana}}} = \frac{299,792,458 \text{ m/s}}{2.42} \approx 123,966,501 \text{ m/s} \]
ʻO kēia waiwai ka mea e kōkua ai i ka ʻōlinolino o ke daimana, ʻoiai ʻo ke kulou nui ʻana a me ka hoʻopuehu ʻana o ka mālamalama i loko o ke aniani e hoʻoulu ai i kona ʻālohilohi maʻamau.
Nā Medium Exotic: Ma ʻō aku o nā mea maʻamau
Ua ʻimi nā kānaka noiʻi i nā kūlana a me nā mea ʻē kahi e hana ai ka wikiwiki o ka mālamalama i kahi ʻano ʻē. No ka laʻana, i loko o nā condensates Bose-Einstein, kahi e hoʻomaʻalili ʻia ai ka mea a kokoke i ka zero loa, hiki ke hoʻolohi ʻia ka mālamalama i nā mika wale nō i kekona. Eia kekahi, ua wehe nā hanana e like me ka mālamalama lohi a me ka mālamalama wikiwiki i kekahi mau mea i hana ʻia i nā noi groundbreaking i ka helu quantum a me nā kamaʻilio.
Nā hopena o nā loli o ka wikiwiki o ka mālamalama
ʻO ka hoʻomaopopo ʻana i ka wikiwiki o ka mālamalama ma nā ʻano like ʻole he nui nā hopena koʻikoʻi:
1. ʻEnehana Kamaʻilio: Hilinaʻi nā fiber optics i ka hoʻoili ʻana o ka mālamalama ma o nā olonā aniani. Hoʻoholo nā waiwai refractive i ka pono a me ka wikiwiki o ka hoʻoili ʻikepili, e hana ana i kahi ʻike hohonu e pono ai no ka hoʻomaikaʻi ʻana i nā ʻōnaehana kelepona.
2. Kiʻi Lapaʻau: Hoʻohana nā ʻano hana e like me ka Optical Coherence Tomography (OCT) i ka pilina o ka mālamalama me nā ʻiʻo olaola, kahi e hāʻawi ai nā loli i ka wikiwiki o ka mālamalama a me nā waiwai hoʻopuehu i nā kiʻi hoʻonā kiʻekiʻe e pono ai no ka ʻike ʻana.
3. Astronomy: Hoʻokomo pinepine nā nānā ʻana o ka astronomy i ka mālamalama e hele ana ma o nā mea interstellar like ʻole. Kōkua ka ʻike i nā loli o ka wikiwiki o ka mālamalama i ka wehewehe pololei ʻana i ka ʻikepili, ka hoʻoholo ʻana i nā mamao, a me ke aʻo ʻana i ka haku mele ʻana o nā kino lani.
4. ʻIke Kino Kumu: ʻO ka hōʻoia hoʻokolohua o ka wikiwiki o ka mālamalama a me kona kūlike ma waena o nā kūlana like ʻole e hoʻoikaika i ke kumu o nā kumumanaʻo e like me ka relativity a me ka electrodynamics quantum, e hoʻoikaika ana i ko mākou ʻike i ke ʻano o ke ao holoʻokoʻa.
Panina
ʻO ka huakaʻi o ka hoʻomaopopo ʻana i ka wikiwiki o ka mālamalama ma o nā ʻano like ʻole e hoʻomālamalama nui ana i nā hana o ke kūlohelohe, e hoʻohuli ana i nā aupuni mai ka physics kumu a hiki i nā ʻenehana holomua. Hōʻike kēlā me kēia ʻano, mai ka lewa a me ka wai a i ke aniani a me nā daimana, i kāna pilina kūikawā me ka mālamalama, e hōʻike ana i ka hula paʻakikī ma waena o nā nalu a me nā mea. Ke hoʻomau nei mākou i ka wehe ʻana i nā mea pohihihi o ka mālamalama, ulu ko mākou hiki ke hoʻohana i kona mau waiwai no ka hana hou a me ka ʻike ʻana, e hoʻoneʻe ana i ke kanaka i mua i nā palena hou o ka naʻauao ʻepekema a me ka holomua ʻenehana.
