光の速さについて

光の速さって一秒間に約30万km進みますよね
一秒で地球7周半
それで思ったのですがたとえばブラジルやアメリカ、イギリスなどから東京に届くほどの強い光を照らした場合１秒もしないうちに光が届くのですか？

No.11 回答者： ORUKA1951 回答日時： 2015/09/25 12:13

物理カテゴリーなのに、丸で物理を知らない方の回答であふれています。

＞光は直進するので丸い地球の裏側には届かないのだ。＞
＞地球は丸いんで、光は東京に到着できません。
　とか頓珍漢な回答が・・・・

＞ブラジルやアメリカ、イギリスなどから東京に届くほどの強い光を照らした場合１秒もしないうちに光が届くのですか？
　届きます。
　光は電磁波であり、電波も物理学では光です。同義と言います。

　波長の短い光は曲がりませんが、波長の極めて長い光--長波--は曲がりますので直接届きますし、短波や超短波の一部は電離層で反射されて経路は長くなりますが届きます。
　別に光ファイバー使わなくても光を選択すればよい。
　宇宙開発初期に巨大な金属皮膜の風船を使って反射伝送の実験もされた。

＞光ファイバー
　秒速３０万キロは、真空中での値です。
　石英ガラスの光ファイバーだと２０万キロ
『1秒間に地球を5周程度回る速度(秒速約20万km)で光信号が伝わってゆく( https://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%85%89%E3%83%95 … )』

　他の光を利用するのでしたら、同軸ケーブルとかもあります。同軸ケーブルの場合は光速は数分の一になる。

No.10 回答者： uen_sap 回答日時： 2015/09/24 16:24

地球の反対側からですので、東京には届きません

No.9 回答者： fxq11011 回答日時： 2015/09/23 11:24

結論、届きません。

光は直進します、大きく散光する光でも、水平線までしか届きません。
＞一秒で地球7周半
実際にはあり得ません、距離のみの比較では、7周半に相当するというだけです。
したがって質問の内容自体が誤った質問です。

No.8 回答者： tknakamuri 回答日時： 2015/09/23 11:16

>全体としてタイムロスが発生するのは回路全体の

>距離長と素子通過時の遅延、
>今はそれに加えてＡＤ変換が主原因だと思います。

いや、これも人間の知覚できるような遅延は無いです。
遅延は主にソフト的なものです,圧縮や再送など。

質問者様、話が逸れてしまって申し訳ない。

No.7 回答者： mmks31 回答日時： 2015/09/23 01:10

Ｎｏ６です、すいません間違えました。

Ｎｏ５さんの回答が気になって調べたのですが、ＧＳＯは３６万ではなく３．６万でした。
３６万じゃあほとんど月の軌道でしたね。
（寝ぼけてました、ごめんなさい）

静止衛星へのＵＰまたはＤＯＷＮは０．１秒のロスで。

全体としてタイムロスが発生するのは回路全体の距離長と素子通過時の遅延、
今はそれに加えてＡＤ変換が主原因だと思います。

いずれにしても質問者さんの主題とは関係ないけど一応訂正させていもらいます。

No.6 回答者： mmks31 回答日時： 2015/09/23 00:59

光の速さですが、真空中なら秒速約30万キロです。

でも光ファイバーとかだと速度が変わります。

直進する光をケーブルに沿って伝えられるのは屈折によって光の進行方向が変化するから。
光ファイバーを曲げた方向に光が屈折していくから曲線でも光を送り届けられる。
で、話がややこしくなるのですが、
屈折が発生するのは物質によって光の伝搬速度が変化する（異なる）から。

ここから先を説明するとわけわからなくなるので省略しますが
地球の赤道上に光ファイバーを敷設して1秒間にどれだけ光が進むか計測すると
論理的には地球を５周くらいしか回れません。

光ファイバーにもいろいろ種類があるのですが、長距離用ＤＳＦケーブル利用とした場合
材質はガラス（石英）なので屈折率は１．５くらい。
「真空中の光速/屈折率」という計算になるので
２０万キロ/Ｓくらいの速度で光が到達する事になります。

東京から地球の裏側のブラジルまで（わかりやすいようサバ読んで）２万キロ。
光ケーブルによる光伝送について（伝送ロスに対するブーストとかは無視）は
だいたい０．１秒で可能という計算になります。
１秒のリミットに対し余裕で到達しますよ。

一昔前にＴＶ中継などで多用していた静止衛星を経由した電波中継の場合、
他の方もご説明されている通りの結果になります。
３６万キロ彼方の静止衛星を中継しての電波通信なので光と同じ速度である電波でも
真空中を１秒以上かけて衛星にアップしそこからまた１秒以上かけて地上局に送る。
行って帰ってだけで２秒以上かかる。
で、１個の衛星だけでは通信できないと２個経由になる。
（衛星によっては日本寄りとかに鎮座していて見通せないことがある）
日本地上局→太平洋上空衛星→米国地上局→アメリカ上空衛星→ブラジル局、みたいにね。
この場合には４秒以上かかるので、
衛星中継先のリポータとＴＶ局にいるコメンテータとの話のテンポが合わないって事になる。

ところで昨今はＴＶ中継専用線ではなく
一般的なネット回線などを利用した汎用通信方式（ＶｏＩＰみたいなもの）での
海外中継もありますが、この場合にはルーティングロスや
端末でデジタル変換したりするのでその分が時間的ロスになることがあります。
これは光の速度に関係なく単に「しょぼい機材を使っている」だけです。

No.5 回答者： tknakamuri 回答日時： 2015/09/23 00:36

>衛星を使うと上下に距離が離れているので、１～５秒程度の

>タイムラグが発生します。

いや、静止衛星のタイムラグは0.2～0.4秒程度。
海外の中継映像のタイムラグは主にデータの圧縮伸張によるものです。

つまり、電波も光も電磁波なので、スピードは同じなんですが、
上空3万6千kmの静止衛星まで１～２往復しても、余裕でー秒以下
だということです。光は速いです。

No.4 回答者： Saturn5 回答日時： 2015/09/23 00:00

Ｎｏ．１の方がおっしゃる通りです。

光ファイバーケーブルを使うと、多少の距離のロスはあるものの、
東京とリオデジャネイロでも１秒以内で着きますよ。
ただし、衛星を使うと上下に距離が離れているので、１～５秒程度の
タイムラグが発生します。

No.3 回答者： yhr2 回答日時： 2015/09/22 23:24

はい。

地球が透明なら。
通信に使う光ファイバーの中では、1秒以内で届いているはずです。

ちなみに「電波」や「電気」も同じ速さで伝わります。

また、月面で反射した電波で通信を行うことができますが、月面まで片道で1.2秒強、往復で約2.5秒かかります。
これを光で行い、月面に置いた「大きな鏡」で光を反射させれば、約2.5秒後に戻ってきます。

No.2 回答者： 銀鱗 回答日時： 2015/09/22 23:19

距離的な意味であれば、正解。

光は直進するので丸い地球の裏側には届かないのだ。
鏡とかいっぱい置いてみるかい。
光ファイバーケーブルで太平洋を横断して北アメリカ大陸と繋がっているのだが、この中を伝わる光も1秒とかからない。

地球から月までの距離は約38万キロメートル。
地球から月に強い光を当てたら1秒ちょっとで光が届き、それを目視できる光が返ってくるのにあと1秒ちょっとかかるということで、
月に光を当てると2秒ちょっとで月に光が届いたことを確認できるということになるんだ。
（アメリカのNASAはこの方法で月までの距離を正確に測っている…光が返ってくる時間から距離を逆算しているのだ）