Velocidade da luz

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Os raios são alguns dos exemplos da velocidade da luz, primeiro vem a luz e depois o som, o trovão

A Velocidade da luz no vácuo, simbolizada pela letra c, é de exatos 299 792 458 metros por segundo, o mesmo que 1 079 252 848,8 quilómetros por hora. O símbolo c origina-se do Latim celeritas, velocidade ou rapidez. A velocidade da luz em um meio transparente (não no vácuo) é menor que c, sendo a fração função do índice de refração do meio.

[editar] Visão geral

De acordo com a moderna física teórica, toda radiação eletromagnética, incluindo a luz visível, se propaga (ou move) no vácuo a uma velocidade constante, chamada de velocidade da luz, que é uma constante da Física, representada por c. É também a velocidade de propagação da gravidade, na teoria geral da relatividade.

Uma consequência das leis de Maxwell, referentes ao eletromagnetismo, é que a velocidade c da radiação eletromagnética não depende da velocidade do objeto que emite a radiação, fazendo com que a velocidade da luz emitida por uma fonte em alta velocidade seja a mesma que a de outra fonte estacionária, embora a freqüência, a energia e a cor possam ter alterações, conhecidas como efeito Doppler relativístico. Todos os observadores que medem a velocidade no vácuo chegam ao mesmo resultado, por isso é c chamada constante física fundamental, e é usada como base da teoria da relatividade especial.

Distâncias astronômicas são frequentemente medidas em anos-luz , ou seja, a distância que a luz percorre em um ano solar, aproximadamente 9,46x10¹² quilômetros.

[editar] Interação com materiais transparentes

Passando por materiais transparentes, a velocidade da luz é reduzida a uma fração de c , sendo esse seu índice de refração, uma característica do material. No ar, a velocidade é pouco menor que c, enquanto materiais mais densos como água ou vidro podem reduzir a velocidade da luz para 70 a 60% de c. Fibras ópticas, muito utilizadas em telecomunicações, normalmente reduzem 30% da velocidade. Essa redução também é responsável pelo fenômeno da refração, quando a luz passa de um material para outro.

Como a velocidade depende do índice de refração, e este depende da frequência da luz, tem-se que a luz em diferentes frequências viaja a diferentes velocidades no mesmo material. Isto pode causar distorções das ondas eletromagnéticas chamadas de dispersão. Deve-se notar que ao voltar de um meio físico para o vácuo, a luz reassume a velocidade c sem receber nenhuma energia.

[editar] Desacelerando a luz

Certos materiais especiais, como o condensado de Bose-Einstein, têm um índice de refração altíssimo, reduzindo a velocidade da luz a meros 17 metros por segundo. Em um experimento em 2001, a equipe do cientista Lene Hau conseguiu mesmo pará-la por instantes.

[editar] História

Desde a antiguidade clássica, vários filósofos especularam sobre a velocidade da luz. Empedócles, Aristóteles e Heron de Alexandria na Grécia, os árabes Avicena e Alhazen deixaram suas opiniões. O indiano Sayana no século XIV deixou um comentário no Rig Veda (estimados 302 000&nbsp m/s, impressionante aproximação).

Johannes Kepler, Francis Bacon e René Descartes, na Europa, também citaram o assunto. Galileu Galilei propôs um experimento em 1638, realizado em Florença no ano de 1667, sem sucesso. A primeira estimativa quantitativa foi feita em 1676 por Ole Romer, enquanto observava Júpiter e seu satélite Io. Suas medições combinadas com outras de Christiaan Huygens chegaram a um valor abaixo do valor real mas muito mais rápido que qualquer fenômeno conhecido então. Newton, em seu livro Opticks, aceita um valor quase igual ao de Romer.

Foram, no entanto, as observações de James Bradley em 1728 que elucidaram a questão, calculando a velocidade num valor apenas um pouco menor que o aceito atualmente. Léon Foucault, usando um método chamado Fizeau, publicou uma aproximação melhor, e finalmente, em 1926, Albert Michelson, do observatório de Monte Wilson, publicou um valor preciso.