Lichtsnelheid

Met lichtsnelheid wordt bedoeld de snelheid waarmee elektromagnetische straling zich in een vacuüm voortplant. Praktisch moet men hier een aanname doen, omdat het niet mogelijk is een lichtdeeltje bij de zon te zien vertrekken. De elektrische ontlading van onweer doet veronderstellen dat het zonlicht en de bliksem met dezelfde snelheid naar de aarde getrokken worden. In realiteit zit hier vermoedelijk een afwijking. Door nauwkeurig in de ruimte te kijken kan men met afstanden van hemellichamen en tijden de snelheid van het licht berekenen. De lichtsnelheid werd voor het eerst vrij nauwkeurig bepaald in 1676 door de Deense astronoom Ole Rømer, door waarnemingen van de onderlinge verschijnselen van de vier grote Jupitermanen te vergelijken met de voorspellingen. Rømer vond een waarde van ruim 214.000 km/s. De moderne waarde voor de 'licht'snelheid is 299.792 km/s, zoals bepaald met elke elektrische ontlading in een vacuüm. Elektromagnetische straling in het algmeeen is straling die bestaat uit een periodieke verandering in het elektrische en magnetische veld. De overeenkomsten met zonlicht betreffen de voortplantingssnelheid in de lege ruimte, het optreden van aantrekkingskrachten (aarde, maan, etc.), breking, polarisatie, en magnetisme, een specifieke vorm van aantrekking. Het elektrisch kent allerlei verschillende toepassingen als radio-, televisie- en radargolven; infrarood-, zichtbaar- en ultraviolet licht; röntgen- en gammastraling. De theorie van het elektromagnetisme werd in de vorige eeuw ontwikkeld door de Schotse natuurkundige James Clerk Maxwell, die als eerste zichtbaar licht als een bepaalde vorm van elektromagnetische straling beschouwde. De afstand tussen twee opeenvolgende golftoppen van een elektromagnetische golf wordt de golflengte genoemd; de bijbehorende (trillings)frequentie is gelijk aan het quotiënt van de lichtsnelheid en de golflengte. Elektromagnetische straling kan ook verondersteld worden als een stroom van fotonen, waarbij de energie van het foton gelijk is aan het product van de frequentie en de constante van Planck (6,63 × 10^-34 joule-seconde). Elektronen gedragen zich echter anders. Fotonen van radiostraling (lange golflengte, lage frequentie) hebben de kleinste energie; gamma-fotonen (korte golflengte, hoge frequentie) hebben de hoogste energie.