سرعة الضوء في الوسط المادي والفراغ.. معامل السماحية الكهربائية. معامل النفاذية المغناطيسية. معامل الانكسار للوسط

سرعة الضوء في الوسط المادي والفراغ:

سرعة الضوء في الفراغ هي سرعة ثابتة تساوي 299,792,458 مترًا في الثانية (أو 186,282 ميلًا في الثانية). تُعرف أيضًا باسم سرعة الضوء في الفراغ، أو c.

في الوسط المادي، مثل الهواء أو الماء، تكون سرعة الضوء أبطأ من سرعتها في الفراغ. تعتمد سرعة الضوء في الوسط المادي على معاملي السماحية الكهربائية (ε) والنفاذية المغناطيسية (μ) للوسط.

معامل السماحية الكهربائية:

معامل السماحية الكهربائية هو مقياس لدرجة قوة المجال الكهربائي في وسط ما. كلما زاد معامل السماحية الكهربائية، زادت قوة المجال الكهربائي في الوسط.

معامل النفاذية المغناطيسية:

معامل النفاذية المغناطيسية هو مقياس لدرجة قوة المجال المغناطيسي في وسط ما. كلما زاد معامل النفاذية المغناطيسية، زادت قوة المجال المغناطيسي في الوسط.

معامل الانكسار للوسط:

معامل الانكسار للوسط هو مقياس لقدرة الوسط على كسر الضوء. كلما زاد معامل الانكسار، زاد انحناء الضوء عند مروره عبر الوسط.

العلاقة بين سرعة الضوء والمعاملات الثلاثة:

ترتبط سرعة الضوء في الوسط المادي بالمعاملات الثلاثة على النحو التالي:

v = c / (ε μ)^(1/2)

حيث:

• v هي سرعة الضوء في الوسط المادي.
• c هي سرعة الضوء في الفراغ.
• ε هي معامل السماحية الكهربائية للوسط.
• μ هي معامل النفاذية المغناطيسية للوسط.

أمثلة:

• سرعة الضوء في الهواء تبلغ حوالي 299,702,547 مترًا في الثانية.
• سرعة الضوء في الماء تبلغ حوالي 225,000 مترًا في الثانية.
• سرعة الضوء في الزجاج تبلغ حوالي 200,000 مترًا في الثانية.

تطبيقات:

تستخدم سرعة الضوء في الوسط المادي في العديد من التطبيقات العملية، بما في ذلك:

• تصنيع العدسات والنظارات.
• قياس مدى الرؤية.
• تصميم أنظمة الاتصالات البصرية.
• قياس سرعة الصوت.