我來試著解答一下 。
光速是恒定不變的,這個說法適應任何參考系,任何環境和任何介質 。
可是現實中為什么光在大氣層、水或玻璃中光速會明顯下降?這如何解釋?
其實是我們理解錯了,我們認為光在不同透明介質中行走與真空中相同的距離使用了更多時間,就認為光速在不同介質中傳播的速度變慢了,這是錯誤的理解 。根本的原因是光在介質中傳播和真空中傳播是不同的,真空中的光速不受干擾,速度不變 。介質中的光速也是恒定不變的,那在介質中增加的時間是哪來的?這個增加的時間不是光速變慢的緣故,根本原因是光在進入介質后,光會被物質粒子吸收,粒子再輻射光,光再被下一個粒子吸收,下一個粒子再輻射……光就這樣在介質粒子中被這樣接力傳遞著 。
介質中的光仍然是恒定不變的光速,增加的時間只是粒子吸收和釋放光輻射的時間,不同的介質粒子吸收、釋放輻射的時間是不同的,所以光在不同介質中就體現出不同的速度,其實是我們被其表面現象蒙騙了,光速恒定不變適用于任何參照系、任何環境和任何介質 。謝謝!
光速確實是恒定的,它與參考系無關 。無論觀察者以哪種方式運動,測量到的光速都是一樣的,即:299,792,458米/秒 。這是信息傳播速度的極限,也是相對論成立的條件 。光速可以通過理論計算得出,也可以通過測量得到 。

文章插圖
圖:
光從離開太陽表面算起,需大約8分17秒才能到達地球
當光進入介質后會變慢,實際上是一種誤解,主要是從宏觀上去測量得到的,即測量入射時間和穿過介質的時間的差值,用介質的厚度去除以這個時間,得到的光速減慢的結果 。
事實上,在微觀上來觀察,光速并沒有減慢 。它依然是每秒30萬千米 。光子進入介質后,會被介質(比如說水中的氫原子)吸收,核外電子就會獲得能量,向更高一層能級躍遷,但這不是穩定的,它過一會兒會躍遷回來,并釋放出一個光子 。

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【為什么聲速在同一介質中不變】也就是說射入介質中的光子A被原子吸收后,又釋放出了B光子,B光子又被原子吸收,然后釋放出C光子……直到穿過介質 。由于吸收和釋放光子是需要時間的,所以就造成了從宏觀上測量,光速減慢的現象 。
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