Velocidad de la luz en un medio material

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Variación de la velocidad de la luz en diferentes medios (metros por segundo).

La velocidad de la luz en un medio material depende de la estructura molecular de este, en particular de las propiedades electromagnéticas del mismo, la permeabilidad eléctrica y la permeabilidad magnética. Estas propiedades pueden presentar valores diferentes para diferentes longitudes de onda o frecuencias de la luz incidente, por lo que usualmente la velocidad de la luz en un medio va a depender de la longitud de onda (esa es la causa por la cual la luz blanca al atravesar un medio sufre dispersión cromática).


Propagación de la luz en un medio de propagación[editar]

Cada fotón individual se mueve en el interior de la materia a la velocidad de la luz en el vacío[cita requerida], pero dentro del medio se crean por emisión nuevos y se destruyen fotones por absorción, y lo que observamos como luz propagándose en un medio es el efecto combinado de todos esos fotones. Eso explica como aunque cada fotón individual se mueve a una velocidad c el efecto combinado de todos ellos se propaga a una velocidad menor.


Tabla de velocidad de la luz para diferentes materiales[editar]

La velocidad de la luz depende del medio, y alcanza su valor máximo en el vacío. El valor de la velocidad de la luz en el vacío no puede superarse pero sí en un medio en el que ésta es forzosamente inferior.

La velocidad de la luz se representa:

  • Como \,c: para la velocidad de la luz en el vacío
  • Como \,v: para velocidad de la luz en la materia, según tabla:
Material Índice

de refracción

Velocidad

m/s

Notación
Vacío 1 299.792.458 \,m\,_0
Aire _{(1)} 1,00029 299.705.543 \,m\,_1
Dióxido de carbono 1,0004 299.672.589 \,m\,_2
Hielo 1,31 228.849.205 \,m\,_3
Agua (a 20º C) 1,333 224.844.349 \,m\,_4
Acetona 1,36 220.435.631 \,m\,_5
Alcohol etílico 1,36 220.435.631 \,m\,_6
Solución de azúcar (30%) 1,38 217.240.912 \,m\,_7
Fluorita 1,434 209.060.291 \,m\,_8
Glicerina 1,473 203.525.090 \,m\,_9
Benceno 1,501 199.728.486 \,m\,_{10}
Solución de azúcar (80%) 1,52 197.231.880 \,m\,_{11}
Cuarzo 1,544 194.166.099 \,m\,_{12}
Rubí 1,767 169.661.832 \,m\,_{13}
Diamante 2,417 124.034.943 \,m\,_{14}
(1) En condiciones normales de presión y temperatura.
Ver además: Índice de refracción


La radiación de Čerenkov es generada por el paso de partículas que atraviesan un medio material a una velocidad superior a la que la luz puede alcanzar en dicho medio material (véanse velocidades y materiales en recuadro).

La Teoría de la Relatividad sostiene que en el vacío, nada absolutamente nada podría superar la velocidad de la luz \,c\,\,.

Sin embargo, en un experimento de reciente data estaría por confirmarse que sería posible para la velocidad agrupada, que la luz pueda exceder \,c\,\,. Un experimento hizo que la velocidad agrupada de rayos láser viajara distancias extremadamente cortas a través de átomos de cesio a 300\times c\!. Sin embargo, no es posible usar esta técnica para transferir información más rápido que \,c: la velocidad de la transferencia de información depende de la velocidad frontal (la velocidad en la cual el primer incremento de un pulso sobre cero la mueve adelante) y el producto de la velocidad agrupada y la velocidad frontal es igual al cuadrado de la velocidad normal de la luz en el material.[cita requerida]

Véase también[editar]