光在空气中的传播速度大约为299,552,816米/秒,通常简化为3×10^8米/秒,这是物理学中一个至关重要的常数。在非真空介质中,光的传播速度通常会低于其在真空中的速度。例如,光在水中的速度大约为2.25×10^8米/秒。
在17世纪,伽利略尝试通过测量声速的方法来估算光速。他的实验涉及两个人,他们相距约1.6公里。第一个人打开带有遮光板的灯,第二个人在看到灯光时立即打开自己的灯。当第一个人看到第二个人灯亮时,计时结束。通过测量时间和距离,伽利略试图计算出光的速度。
光的传播方向受到多种因素影响。在均匀介质中,光沿直线传播,但当光进入另一个介质时,其方向会改变,仍然沿直线传播。在非均匀介质中,光通常沿曲线传播。光的传播路径可以通过费马原理来确定。
光在所有方向上传播,但其亮度会影响我们观察到的传播路径。当光亮度较低时,从发光体到参照物的光会扩散,随着距离增加,扩散范围变大,直至光线消失。当发光体与参照物非常接近时,我们能看到光的真实形状和大小。因此,光的传播方向与亮度以及光与参照物的距离有关。