光速計算器

輸入計算

折射率（n）

真空請用 n = 1，空氣用 1.000293，水用 1.333，玻璃用 1.5。

結果

光在介質中的速度

299,792,458

每秒公尺（m/s）

以每秒公里表示	299,792.46 km/s
真空中的光速（c）	299,792,458 m/s
折射率（n）	1

什麼是光速計算器？

這個計算器能算出光在特定介質中的傳播速度。光在真空中以最快的速度前進，也就是著名的常數 c = 299,792,458 m/s；但當光通過空氣、水或玻璃等物質時，速度就會變慢。變慢的程度由介質的折射率（n）決定。本工具運用 \(v = c/n\) 這個關係式，同時為你算出每秒公尺與每秒公里的速度。

使用方法

輸入你想了解的介質折射率即可。常見的數值包括：真空 \(n = 1\)、空氣 1.000293、水 1.333，而一般玻璃約為 1.5。折射率越高，光被減慢的幅度就越大。輸入後按下計算，就能看到對應的速度。

公式解析

核心方程式為：

$$v = \frac{c}{n}$$

其中 \(v\) 是光在介質中的相速度，\(c\) 是光在真空中的速度（一個精確定義的數值），\(n\) 則是無因次的折射率，一般物質的折射率都大於或等於 1。由於 \(n\) 位於分母，折射率越大，算出的速度就越小。

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折射率越大，速度越慢，光線就越向法線方向偏折。

在介質中，光速從 \(c\) 降到 \(v = c/n\)，其中 \(n\) 是折射率。

範例計算

假設光通過折射率 \(n = 1.333\) 的水，那麼：

$$v = \frac{299{,}792{,}458}{1.333} \approx 224{,}900{,}569\ \text{m/s}$$ 約等於 224,901 km/s。這大約是真空中光速的 75%。

常見問題

光的速度能超過 c 嗎？沒有任何材料能讓光的整體傳播速度超過 \(c\)。在某些特殊情況下，折射率小於 1 會影響相速度，但永遠無法讓資訊傳遞得比 \(c\) 更快。

真空應該用哪個折射率？請使用精確值 \(n = 1\)，這樣算出的就是完整的光速 \(c\)。

為什麼 c 是一個精確的數字？自 1983 年起，公尺的定義便建立在光速之上，因此根據定義，\(c = 299{,}792{,}458\ \text{m/s}\) 就是一個精確且永不改變的常數。