Valonnopeuslaskuri

Laske, kuinka kauan valolla kestää kulkea annettu matka tyhjiössä tai väliaineessa, kun valon nopeus on c = 299 792 458 m/s.

Matka

Syötä matkan pituus ja valitse yksikkö. Laskuri laskee valon kulkuajan kaavalla t = d / v.

Väliaine

Valitse väliaine tai anna taitekerroin. Valon nopeus väliaineessa on v = c / n.

Tulokset

  • Tulosta
  • Linkitä

    • Valonnopeuslaskuri – valon matka-aika

    Valonnopeuslaskurilla selvität, kuinka kauan valolla kestää kulkea jokin matka. Valon nopeus on luonnon perusvakio, ja sen avulla voidaan ilmaista valtavia etäisyyksiä matka-aikoina. Anna matka ja yksikkö, valitse tyhjiö tai väliaine, niin laskuri laskee matka-ajan. Laskuri sopii tähtitieteen ja fysiikan opetukseen sekä etäisyyksien havainnollistamiseen.

    Matka-ajan kaava

    Valon matka-aika lasketaan jakamalla matka nopeudella:

    t = d / v

    Tässä t on matka-aika (s), d matka (m) ja v valon nopeus. Tyhjiössä v = c = 299 792 458 m/s. Sama kaava pätee mille tahansa etäisyydelle, oli kyseessä huoneen mitta tai tähtienvälinen matka.

    Valon nopeus väliaineessa

    Väliaineessa valo etenee hitaammin kuin tyhjiössä. Nopeus saadaan taitekertoimesta:

    v = c / n

    jossa n on aineen taitekerroin (tyhjiössä n = 1). Mitä suurempi taitekerroin, sitä hitaammin valo etenee. Tämä hidastuminen aiheuttaa valon taittumisen, kun se siirtyy aineesta toiseen.

    Etäisyyden yksiköt

    Pitkiä matkoja ilmaistaan usein tähtitieteellisinä yksiköinä tai valovuosina:

    Laskuri muuntaa valitsemasi yksikön metreiksi ennen ajan laskemista.

    Vaiheittainen esimerkki

    Lasketaan, kuinka kauan valolla kestää Auringosta Maahan, kun etäisyys on 1 AU.

    Auringonvalo on siis matkannut noin 8 minuuttia ja 19 sekuntia ennen kuin se osuu Maahan. Lähimmän tähden valo (noin 4,2 valovuoden päässä) on matkalla yli neljä vuotta.

    Yksiköt

    Valitse matkan yksikkö (m, km, AU tai valovuosi); laskuri muuntaa sen metreiksi. Aika ilmoitetaan sekunteina ja kätevimmässä suuremmassa yksikössä (minuutti, tunti, vuorokausi tai vuosi). Valon nopeus on aina metreinä sekunnissa. Taitekerroin on yksikötön luku, joka on aina vähintään 1.

    Yleisiä virheitä

    Lukion fysiikan konteksti

    Valon nopeus on yksi fysiikan tärkeimmistä vakioista, ja se esiintyy niin optiikassa, sähkömagnetismissa kuin suhteellisuusteoriassa. Matka-ajan laskeminen yhdistää tasaisen liikkeen kaavan t = d / v tähtitieteen mittakaavoihin. Taitekerroin ja valon hidastuminen väliaineessa kuuluvat lukion fysiikan optiikan kurssiin, jossa tarkastellaan valon taittumista ja heijastumista. Valonnopeuslaskuri havainnollistaa, miten suuria etäisyydet avaruudessa ovat.

    Usein kysytyt kysymykset

    Mikä on valon nopeus?
    Valon nopeus tyhjiössä on tarkalleen c = 299 792 458 metriä sekunnissa. Tämä on luonnonvakio ja samalla SI-järjestelmän määritelmäarvo, johon metrin pituus perustuu. Mikään tietoa kuljettava signaali ei voi liikkua tätä nopeammin.
    Miten valon nopeus muuttuu väliaineessa?
    Väliaineessa valo etenee hitaammin: v = c / n, jossa n on aineen taitekerroin. Esimerkiksi vedessä n ≈ 1,33 ja lasissa n ≈ 1,5, joten valo kulkee lasissa noin 2 · 10^8 m/s. Taajuus säilyy, mutta aallonpituus ja nopeus pienenevät.
    Mikä on valovuosi?
    Valovuosi on matka, jonka valo kulkee tyhjiössä yhdessä vuodessa, noin 9,46 · 10^15 metriä eli vajaat 9,5 biljoonaa kilometriä. Se on etäisyyden, ei ajan, yksikkö ja sitä käytetään tähtienvälisten etäisyyksien ilmaisuun.
    Kuinka kauan valolla kestää Auringosta Maahan?
    Auringon ja Maan keskietäisyys on noin 1,496 · 10^11 metriä eli yksi tähtitieteellinen yksikkö (AU). Valolla kestää tämän matkan kulkemiseen noin 499 sekuntia eli 8 minuuttia ja 19 sekuntia.
    Mikä on tähtitieteellinen yksikkö (AU)?
    Tähtitieteellinen yksikkö on Maan ja Auringon keskietäisyys, noin 149,6 miljoonaa kilometriä. Sitä käytetään kätevänä mittana Aurinkokunnan sisäisille etäisyyksille. Esimerkiksi Jupiter on noin 5,2 AU:n päässä Auringosta.
    Oliko tästä laskurista apua?

    Kokeile näitä laskureita

    MassaprosenttilaskuriMassaprosentti molaarisuudeksiTasapainovakiolaskuriGibbsin energia -laskuriProsenttiyksikkölaskuriKaltevuusprosenttiPaino muilla planeetoillaTehopainosuhteen laskuri

    Linkitä tämä laskuri

    Kopioi koodi ja liitä se omalle sivustollesi.
    Kaikki Raha ja talousPalkka- ja verolaskuritSäästö- ja budjettilaskuritAsumiskustannuslaskuritLaina- ja korkolaskuritSijoitus- ja tuottolaskuritPankki- ja maksulaskuritYritystalouden laskurit
    Kaikki Aika ja päivämäärätNimipäivätPäivälaskuritKalenteri ja viikotJuhlat ja pyhätLomakalenteritAikavyöhykkeetAikajanat ja historia
    Kaikki Auto ja liikkuminenKustannukset ja polttoaineMatka ja aikaRahoitus
    Kaikki Koti ja rakentaminenRakennus ja remonttiEnergia ja sähköBudjetti ja kustannuksetKeittiö ja reseptitPiha ja puutarha
    Kaikki YksikkömuunnoksetPituus ja painoTilavuus ja keittiöLämpö ja energiaData ja teknologiaVaatteet ja kengät
    Kaikki Matematiikka ja tiedePeruslaskentaProsentit ja suhteetMurtoluvut ja desimaalitLukujonot ja peruslaskutaitoGeometria ja muodotFunktiot ja yhtälötDerivoinnit ja integraalitMatriisit ja lineaarialgebraTilastot ja todennäköisyysTrigonometria ja hyperboliset funktiotEdistyneet laskutLukujärjestelmät ja muunnoksetFysiikkaSähkö ja elektroniikkaKemiaTietotekniikka ja data
    Kaikki Arjen hyötytyökalutTeksti ja laskentaAjan ja työn laskuritSatunnaisuusHauskat ja sosiaaliset
    Kaikki Digi- ja koodityökalutKoodausmuuntimetData-formaatitHash-generaattoritLukujärjestelmätVäritKuvat ja tiedostot
    Kaikki Terveys ja kuntoiluPaino ja mittasuhteetRavinto ja energiaLiikunta ja sykeUni ja lepoRaskaus ja hedelmällisyysTestit ja hyvinvointi
    Kaikki Viihde ja vapaa-aikaPelit ja pisteetRakkaus ja horoskoopitLemmikitNimigeneraattorit ja testitAjanhallinta & tapahtumat

    Suositut laskurit

    ALV-laskuri Prosenttilaskuri Asuntolainalaskuri Yleinen lainalaskuri Nettopalkkalaskuri Painoindeksi BMI