Licht zou een andere snelheid hebben in vacuum dan in een middenstof. Maar de lichtsnelheid is toch constant? Zoals in de relativiteitstheorie aangenomen wordt?

Jorn, 19 jaar
15 januari 2009

Volgens mijn cursus optica is de brekingsindex voor licht de verhouding tussen de snelheid van licht in de ene middenstof en die in de andere middenstof.
Maar de lichtsnelheid is toch constant, zoals in de relativiteitstheorie aangenomen wordt?

Antwoord

Beste Jorn

Je cursus optica is helemaal juist. Het ligt precies aan die verschillen in lichtsnelheid dat licht breekt, opgesplitst wordt in spectra, enzovoort. Maar het gaat wel om verschillen van lichtsnelheid in verschillende middenstoffen. In vacuüm wordt het licht niet "gehinderd", want er is niets om het te hinderen. In lucht voelt het licht al een beetje weerstand, en gaat er dus een (heel erg klein) beetje trager, in water wordt het licht nog meer gehinderd, in glas nog meer, enzovoort. Hoe "optisch dichter" een stof is, hoe meer die het licht zal hinderen en dus hoe trager het licht er vooruit kan.

Wat de relativiteitstheorie betreft, die heeft het over iets helemaal anders. Ik zal eerst een ander voorbeeld geven om de stelling die jij bedoelt ermee te vergelijken. Als je stilstaat en er komt een auto naar je toe gereden aan 70 km/h, dan komt die auto aan 70 km/h naar je toe. Zit je zelf in een auto die naar die andere auto rijdt, zo dat de twee auto's naar elkaar toe rijden, en rijden beide auto's aan 70 km/h, dan nadert die andere auto jou aan 140 km/h. De andere auto komt inderdaad sneller op je af als je ook al naar die auto toe rijdt, t.o.v. als je gewoon stilstaat. Als jij de snelheid van de andere auto meet, dan meet je in het eerste geval 70 km/h, en in het tweede geval 140 km/h.

En hier zit nu het rare voor licht. Als je stilstaat op aarde, dan komt het licht van de zon aan de snelheid c op je af. Het is ongeveer vacuüm in de ruimte, dus is die c de lichtsnelheid in vacuüm. Analoog aan vorig voorbeeld met die auto's, zou je denken dat als je naar de zon toe vliegt aan een snelheid v, het licht naar jou zou toekomen met een snelheid c + v (groter dan de lichtsnelheid dus). Of als je aan bijna de lichtsnelheid van de zon wegvliegt, zou het zonlicht maar heel traag meer naar je toekomen. Dit blijkt niet het geval te zijn! Of je nu stilstaat, of naar een lichtbron toe vliegt, of van een lichtbron weg vliegt, de lichtsnelheid die je zult meten zal altijd c zijn. Die is dus constant, onafhankelijk van het (eventueel bewegend) referentiestelsel. Dit is wat in de relativiteitstheorie bedoeld wordt met de lichtsnelheid die constant blijft.

Reacties op dit antwoord

Er zijn nog geen reacties op deze vraag.

Enkel de vraagsteller en de wetenschapper kunnen reageren op een antwoord.

Zoek andere vragen

© 2008-2019
Ik heb een vraag wordt gecoördineerd door het
Koninklijk Belgisch Instituut voor Natuurwetenschappen