A velocidade de uma onda eletromagnética no vácuo, indicada pela letra 'C', é uma constante fundamental da natureza. Conhecemos seu valor através de uma combinação de medições experimentais e entendimento teórico. Aqui está como:
1. Equações de Maxwell: * No século XIX, James Clerk Maxwell formulou um conjunto de equações que unificavam eletricidade e magnetismo. Essas equações previram a existência de ondas eletromagnéticas e também forneceram uma maneira de calcular sua velocidade.
* As equações de Maxwell relacionam a velocidade da luz (c) à permissividade (ε₀) e à permeabilidade (μ₀) do espaço livre:
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c =1 / √ (ε₀μ₀) 2. Verificação experimental: *
Medição direta: A velocidade da luz foi medida diretamente usando várias técnicas, incluindo:
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Experiências de espelho rotativo: Essas experiências usam espelhos que giram em alta velocidade para medir o tempo necessário para a luz percorrer uma distância conhecida.
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Interferometria: Essa técnica usa os padrões de interferência de ondas leves para medir a velocidade da luz com alta precisão.
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medições indiretas: A velocidade da luz também pode ser inferida indiretamente, observando o comportamento da luz em diferentes situações:
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Medindo a frequência e o comprimento de onda da luz: A velocidade da luz é o produto de sua frequência e comprimento de onda (c =fλ). Ao medir com precisão esses valores, a velocidade da luz pode ser determinada.
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Observando a deflexão da luz por objetos maciços: A flexão da luz em torno de objetos maciços, como previsto pela relatividade geral, depende da velocidade da luz.
3. O valor de 'c': * Através desses vários métodos experimentais e teóricos, a velocidade da luz no vácuo foi determinada como aproximadamente
299.792.458 metros por segundo (m/s) .
* Esse valor é tão fundamental que agora é usado para definir o comprimento de um medidor, tornando -o um valor exato.
Em resumo, nosso conhecimento da velocidade da luz no vácuo vem de uma combinação de previsões teóricas baseadas nas equações de Maxwell e uma riqueza de medições experimentais que confirmaram essas previsões.
