¿Por qué todas las ondas electromagnéticas tienen la misma velocidad en el vacío?

Answer 1

La velocidad de una onda electromagnética está dada por la permitividad y la permeabilidad del medio. En el vacío, esta relación se expresa de la siguiente manera: [math] c = \ frac {1} {\ sqrt {\ epsilon_0 \ mu_0}} [/ math], donde [math] \ epsilon_0 [/ math] es la permitividad de espacio libre en un vacío, y [math] \ mu_0 [/ math] es la permeabilidad del espacio libre en un vacío. Estas son constantes de la naturaleza, por lo que la velocidad [math] c [/ math] de la onda electromagnética en el vacío también es una constante de la naturaleza. En un medio, la permitividad y la permeabilidad son diferentes de sus equivalentes de espacio libre, y por lo tanto [math] c_n = \ frac {1} {\ sqrt {\ epsilon \ mu}} [/ math] en el medio, donde [math] \ epsilon [/ math] y [math] \ mu [/ math] son ​​la nueva permitividad y permeabilidad del medio, respectivamente.

La respuesta es por lo tanto C. )

La respuesta no es la amplitud, ya que la amplitud está relacionada con la intensidad del campo electromagnético, que es el cuadrado de la amplitud. Así, los campos de luz más intensos tienen amplitudes más altas.

Answer 2

Cuando James Clerk Maxwell presentó sus famosas ecuaciones para campos electromagnéticos, descubrió que conducían a una ecuación de onda en la que la velocidad de las ondas v es [math] v = 1 / \ sqrt {μ · ε} [/ math], donde μ es la permeabilidad y ε es la permitividad del vacío. cuando calculó v, encontró que era igual a la velocidad de la luz c dentro de la precisión de medición de estos parámetros en su momento, alrededor de 1865. Esta era una prueba de que la luz es electromagnética y que c es la velocidad de todas las ondas electromagnéticas en El vacío es independiente de la frecuencia.

En la física moderna, la constancia de c es uno de los postulados (o “axiomas”) de la teoría de la relatividad de Einstein y se verifica experimentalmente.

Answer 3

De ningún modo. En una transmisión de radio AM, AM significa Modulación de amplitud. La amplitud de la onda oscila alrededor de todo el tiempo, para transmitir la información de ruido de la emisión. Una onda de luz de, digamos, luz de sodio amarilla, puede ser intensa (amplitud alta) o tenue (amplitud baja).

Todas las ondas electromagnéticas tienen la misma velocidad, c, que es la velocidad de la luz. La luz es el tipo más familiar de onda electromagnética, por lo que c no se llama ‘la velocidad de los rayos X’, por ejemplo. Tienes razón en que tanto la frecuencia como la longitud de onda pueden cambiar, pero lo hacen en pasos de bloqueo, de tal manera que la velocidad se mantiene igual. (Duplique la frecuencia y, por necesidad, reduzca a la mitad la longitud de onda).

Answer 4

Es C. Cualquier frecuencia en cualquier amplitud en cualquier longitud de onda (igual a la frecuencia). Pero todas las ondas electromagnéticas en el vacío viajan a la misma velocidad, la velocidad de la luz, aproximadamente 300,000 km por segundo.

Answer 5

¿Igual que qué?

A medida que la luz (de cualquier longitud de onda) se propaga hacia afuera * esféricamente *, la amplitud / intensidad disminuye.

Si el frente de onda es plano, tampoco habrá cambios, siempre que no haya absorción o dispersión (ya que no hay vacíos verdaderos en este Universo).

Answer 6

Te voy a dar un par de pistas.

La luz es un ejemplo de una onda EM. Su amplitud está relacionada con lo brillante que es. ¿Es toda la luz el mismo brillo?

¿Cuál es la ecuación que relaciona frecuencia y longitud de onda? Algo en esa ecuación es constante. ¿Qué es?

Answer 7

También debe comprender que la velocidad de la luz no solo se refiere a la luz visible. La luz visible es una onda electromagnética. Entonces, todas las ondas electromagnéticas son “ligeras” y se comportan de acuerdo con la teoría de la relatividad.

Answer 8

Es un supuesto de relatividad, basado en la observación.

Eso es todo por ahora. El verdadero “por qué” es desconocido para nosotros.