Question

相对论 光速在任何惯性系是一定的吗？

狭义相对论不是定义光速在任何惯性系是一定的吗？
那么在学习光的传播的时候，有一句是这样的
波在真空中传播的速度为C
但是在介质中传播速度
随频率的递增而递减。
那么两点就矛盾了。。。
想知道为什么。。。

Answer 1

光速在任何惯性系是一定的,指的是观测者无论是迎向光走还是背向走或者任意方向任意速率,测得的光速都不变(有些违背直觉的假设)不是指在真空中和在介质中速度一样,介质中"光速"要小些.
其实介质中"光速"小并不是光真正传播速度变小了,而是介质中原子会与光发生相互作用,这些作用是占用时间的.打个粗浅的比喻:光上路以c前进,遇到原子"客栈"就停下休息,随后再走,只要光在路上走,一定是以c前进,不过宏观测量会把光在原子"客栈"休息的时间算进去,就发现光速慢了.
原子与光的相互作用用"停下休息"来比喻不太恰当,有时是一个光子消失,新光子产生的效应,可以理解为光子邮递员进住驿站与下一位光子邮递员交班吧,交接过程是要时间的,传送速度就慢了,不过每个光子邮递员的脚程可仍是c

Answer 2

没有这么高深吧！首先说真空中光速在任何坐标系中都为c，其基本意义是指物理定律在任何惯性系中一样（其后爱因斯坦将其推广到了非惯性系中得到等效原理）。那么我们由Maxwell的电磁学方程就可以解得光在任何坐标系中的真空中的光速都应为c。Maxwell的电磁学方程中有一些常数，而Maxwell的电磁学方程其在其他介质中介电常数已不是真空中的介电常数ε0，还有一个常数u（我忘了叫做什么常数了）也发生了变化。如此解出的光速也会发生变化。
光在不同介质中的速度不同海可以由惠更斯原理得到。
这样就容易理解了吧！！

首先：侠义相对论的假设是：光在任何惯性系中的真空中的速度恒为c，与坐标系的选取无关。你的问题在于没有弄清楚假设的内容（落下了真空中这一基本条件）

其次：按照我昨天的回答，再不同的介质中其介电常数ε与磁场常数μ都发生了变化，由此按Maxwell的电磁学方程算出的电磁波传播速度也将发生变化！

Answer 3

光速不变是相对论的基本假设.但光是具有波粒二相性的,所以光也是波的一种.它也要遵循有关波的定律.所以在不同的介质中有不同的速度.而且惯性系是指静止或做匀速直线运动的参考系,介质的不同并不一定代表参考系的改变.

Answer 4

狭义相对论定义真空光速在任何惯性系是一定的，至于为何在介质中传播速度随频率的递增而递减，这个问题太专业

Answer 5

首先惯性系是以牛顿力学体系为基础的，而相对论是以牛顿力学为基础发展起来的，并超越了牛顿力学，是建立在之后的波粒二相性理论基础上的。所以相对论与惯性系是不相容的两个体系中的。