Ljusets Hastighet

Jag har en fråga angående ljus.

När ljus passerar ett medium (tex glas) för att sedan övergå till vakum. När ljuset övergår till vakum så ökar ljusets hastighet.

Kommer ljuset att övergå till sin konstanta hastighet ögonblicklighen, eller är det så att den accelererar när den övergår från glas till vakum?

Ursäkta om jag är otydlig.

Ljuset färdas långsammare genom ett medium på grund av att fotonerna växelverkar med atomerna. När fotonerna rör sig i vacuumet mellan mediets atomer färdas de naturligtvis med ljusets fart i vacuum, men när de absorberas av en atom dröjer det ett ögonblick innan atomen de-exciteras och skickar ut en ny foton (den s.k. relaxationstiden). Ljuset går alltså långsammare i exempelvis glas p.g.a. att fotonerna hela tiden "hindras" av absorbtions- och emissionsprocessen.

Så svaret blir att ljusets fart ändras momentant till farten i vacuum (ingen accelerationsfas) när det lämnar ett medium. Fotoner färdas alltid med samma fart.

Ah, jag glömde nämna en detalj. När de exciterade atomerna i mediet faller ned till ett lägre energitillstånd, kommer den foton som utsänds att färdas i en helt slumpmässig riktning. Detta leder till att fotonerna inte att följer en rak bana genom mediet; långt därifrån. Istället far de omkring kors och tvärs och färdas på omvägar som är betydligt längre än "fågelvägen". Det är främst denna slumpmässighet hos fotonernas rörelse som gör att ljus färdas långsammare genom ett medium; de tar helt enkelt en mycket längre väg. Relaxationstiden som jag nämnde ovan är inte lika viktig som detta fenomen för ljusfarten i ett visst medium*.



[*] Mer precist brukar man inom fysiken tala om medelfrivägen (min översättning av mean free path), vilket är den genomsnittliga sträcka en partikel tillryggalägger innan den kolliderar med en annan partikel. Ju större medelfriväg, desto mer sällan kolliderar partiklarna, vilket i fallet med ljus som färdas genom ett medium leder till en högre ljusfart i mediet.

Ljus som passerar genom glas eller vatten skulle ju då bli diffust om de utsända fotonernas riktning är slumpmässig i förhållande till de absorberades.

Så man skulle kunna säga att ljuset/fotonerna får en längre väg när den färdas genom glaset.

Evolute har redan letat upp en bra förklaring i en annan tråd:

https://www.flashback.org/showthrea...5#post12470825

Men är inte vakuumet också nån sorts medium? Hur skulle ljuset annars kunna färdas där?

Det "vakum" du tänker på är kanske det som existerar emellan jorden och månen. Det är knappast sant vakum, finns massor av partiklar i det.

Och i detta avseende kan man nog betrakta ljuset som partiklar, inte vågor. En partikel behöver inte växelverka med andra för att färdas.