光の速度の計算
この光の速度の計算ツールは、光がある距離を進むのにかかる時間、または一定時間に進む距離を、真空・空気・水・光ファイバーのそれぞれで求めます。
計算例:求めるもの: 距離 → 時間 · 距離 384,400 · 距離の単位: キロメートル(km) · 媒質: 真空(c) → 結果:光が 384,400 km 進むのにかかる時間はちょうど 1.282 s です。。出典:BIPM – SI-Brochure: Lichtgeschwindigkeit im Vakuum c = 299 792 458 m/s (exakt)。更新日:
計算方法
光は月から地球まで約1.28秒、太陽から地球まで約8分19秒かかります。真空中では1秒間に299,792.458 km進みます。
計算のしくみ
時間 = 距離 ÷ 速さです。真空中の光速 c = 299,792,458 m/s は1983年から正確に定義され、メートルの定義にもなっています。1天文単位(au)は149,597,870,700 m、1光年は光がユリウス年(365.25日)で進む距離で、約9兆4607億 kmです。物質中では v = c / n(n は屈折率)となり、水で約1.33、光ファイバーで約1.47なので、光は約25〜32 %遅くなります。
知っておくと便利
- 1,000 kmの光ファイバーを通るデータは、途中に機器がなくても最低4.9 msかかります。これが通信遅延の下限です。
- 望遠鏡で星を見ると、光が届くまでの時間だけ過去の姿が見えます。プロキシマ・ケンタウリは4年あまり前の姿です。
- 惑星の値は太陽からの平均距離です。地球〜火星の距離は位置関係で大きく変わります。
- 入力した値はブラウザ内にとどまります。
よくある質問
光の速度はどれくらいですか?
真空中でちょうど299,792,458 m/s、約30万 km/s(時速約10.8億 km)です。
太陽の光が地球に届くまでの時間は?
平均で499秒、つまり8分19秒です。地球が太陽から1天文単位離れているためです。
1光年はどれくらいの距離ですか?
約9兆4600億 kmです。光が真空中でユリウス年(365.25日)の間に進む距離にあたります。
光ファイバーの中で光が遅いのはなぜ?
物質中では屈折率 n により v = c / n と遅くなります。光ファイバー(n ≈ 1.47)では約20.4万 km/sです。
出典・根拠
- BIPM – SI-Brochure: Lichtgeschwindigkeit im Vakuum c = 299 792 458 m/s (exakt)
- IAU 2012 Resolution B2 – 天文単位 = 149,597,870,700 m、IAU – 光年とユリウス年
- NASA – Planetary Fact Sheet(惑星と月までの距離)
- Wikipedia – Refractive index (Brechzahlen von Luft, Wasser, Glas)
更新日: · 編集方針
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