光速在真空中是沒有變化的，它是一個物理常數，但是在不同介質中光速會有所“變化”。在光的傳播過程中，若經過如水、空氣、玻璃等非真空的介質，光速就會“降低”。其實光速沒有變化，這只是一種延時現象。本文將為您詳細介紹。
什麼是介質？
簡單點說就是傳播中經過的物質，如水、空氣、玻璃等等。光傳播途中，當經過這些非真空的介質時，光速就會降低。在玻色–愛因斯坦凝聚這種介質中，光的速度可以降至每秒數米。並且，一個極端是在銣的玻色–愛因斯坦凝聚這種奇異介質中，光的速度“完全停止”。然而，光在介質中的降速，純粹是因為光在原子間被吸收後再輻射的延時效果。
即使沒有材料介質，真空也能夠令諸如光，無線電波等電磁波傳輸。雖然電磁波不需要材料物質傳播，但是這種波通常受它們所經過的介質影響，例如在通過吸收或通過介質界面處而發生反射或折射。
在介質中，光的傳播速度通常不等於c；此外，不同類型的光波將以不同的速度傳播。平面波（填充整個空間的波，只有一個頻率）的單個波峰和波谷傳播的速度稱為相速度vp。具有有限範圍的實際物理信號（光脈衝）以不同的速度傳播。脈衝的最大部分以群速度（Group velocity）vg傳播，其最早部分以波前速度（Front velocity）vf傳播。
實線是波包，虛線是波包的包絡。當波包傳播於空間時，包絡是群速度。圖：Oleg Alexandrov
相速度對於確定光波如何穿過材料或從一個材料到另一個材料是很重要的。它通常用折射率表示。材料的折射率定義為材料中c與相速度vp的比率：較大的折射率對應著較低的速度。材料的折射率可能取決於光的頻率、強度、偏振或傳播方向；然而，在許多情況下，它可以被用於與材料有關的常數。空氣的折射率約為1.0003。較稠密而深的介質，如水、玻璃、和金剛石，對應於可見光的折射率分別約為1.3、1.5和2.4。在像玻色–愛因斯坦凝聚（Bose–Einstein condensation）這樣的奇異物質中（凝聚在一起的絕對零度附近的奇異材料），光的有效速度可能只有幾米每秒。然而，這代表了原子之間的吸收和再輻射延遲，材料物質中所有慢於c的速度都是如此。作為光在物質中“減速”的極端例子，兩個獨立的物理學家小組聲稱通過將光傳遞給銣元素的玻色-愛因斯坦凝聚體，可以將光帶入“完全停止”的狀態。然而，在這些實驗裡，光被“停止”的流行描述僅僅是指光被儲存在原子的激發態中，然後在第二個激光脈衝的刺激下可以在隨後的任何時間中重新發射出來。在它“停止”的時候，將不再具有光的通常狀態。這種性狀在微觀上普遍適用於使光速“減慢”的透明介質。
在透明的材料中，折射率一般大於1，這意味著相速度將小於c。在其他材料中，對於某些頻率，折射率可能會小於1。在一些奇異材料中，折射率甚至可能變為負值。不違反因果關係的要求意味著任何材料的介電常數的實部和虛部（複數），分別對應於折射率和衰減係數，必須遵守克拉莫-克若尼關係式（Kramers–Kronig relations）。實際上，這意味著在折射率小於1的材料中，波的吸收非常快，以至於沒有信號可以比c更快地發送出去。
具有不同的群速度和相速度的脈衝（如果脈衝的所有頻率的相速度都不相同，則會發生）會隨時間逐漸消失，這個過程稱為色散。某些材料的光波群速度特別低（甚至為零），這種現象稱為慢光，這在各種實驗中已經得到了證實。相反的，群速度大於c也在實驗中得到了證實。群速度甚至可能變得無限大或為負值，這時會有脈衝瞬時或向後傳播的現象。
然而，這些選項都不允許信息比c傳輸得更快。用光脈衝傳輸信息不可能比脈衝最早部分（波前速度）的速度還要快。可以證明，這種情況（在某些假設下）總是等於c的。
粒子通過介質的速度可能比光在該介質中的相速度快（但仍然比c慢）。當帶電粒子在介電材料中發揮作用時，就會發射一種被稱為契忍可夫輻射（Cherenkov radiation）的激波（Shock wave）電磁等效物。
綜上，光速沒有變化，在介質中只是被介質中的原子（電子激發態）現象所“阻擋”了它的速度。具體深入的瞭解需要用到量子力學…
什麼是光速？
任何物質都逃脫不了其有的速度，即便是光也是如此。我們平時看到的光，由於其速度驚人，所以肉眼是無法察覺的。根據狹義相對論，在真空下，沒有任何物質能夠比光還跑得快。
光速在物理中是一個常數，國際時間標準上的定義是，在真空中光的速度是不變的，為299792.458米每秒。那麼問題來了，這是如何測得的？請見下文。
光從離開太陽表面算起，需大約8分20秒才能到達地球。圖：LucasVB
如何測得光速？
最早測定光速的是奧勒·羅默，他於1676年從測量實驗發現光的速度也是有限的。不過，當時的速度值比現在低很多。
此後光速的測定有很多種方法，如光行差、飛行時間法等等。
光行差法是由詹姆斯·布拉德雷在18世紀發現的，其原理是光源(如星體)所在位置遙遠以及傳播的速度有限，並且地球是在運動的，因而會觀測到傳播至地球上的光發生了位移。見下圖最為明朗，中間的算法就不詳細說明了。
最終的結果是在1729年，布拉德雷用光行差算出，光速比地球公轉速率快10210倍（實際為10066倍）。
另一種方法是飛行時間法，在已知的距離外放置一面反射鏡，再測量光到達鏡子反射回來的時間。這是阿曼德·斐索和萊昂·傅科發明的斐索-傅科的原理，如下圖所示。
這種方法的精確度比其他現代測量法低（誤差在1%）。
跟隨時代的進步，光速的測定越來越準確。直到1983年國際單位制對米的重新定義把光速固定為一個準確值，299792.458千米每秒。
光行差：由於光速有限，來自遠處的光會因望遠鏡的移動而產生視覺上位移。圖：Yinweichen
布萊德雷的光行差法：1728年,英國天文學家布萊德雷（1693—1762年）採用恆星的光行差法,再一次得出光速是一有限的物理量．布萊德雷在地球上觀察恆星時,發現恆星的視位置在不斷地變化,在一年之內,所有恆星似乎都在天頂上繞著半長軸相等的橢圓運行了一週．
他認為這種現象的產生是由於恆星發出的光傳到地面時需要一定的時間,而在此時間內,地球已因公轉而發生了位置的變化．他由此測得光速為：C=299930千米/秒 這一數值與實際值比較接近． 以上僅是利用天文學的現象和觀察數值對光速的測定,而在實驗室內限於當時的條件,測定光速尚不能實現。
1850年,法國物理學家傅科改進了菲索的方法,他只用一個透鏡、一面旋轉的平面鏡和一個凹面鏡.平行光通過旋轉的平面鏡匯聚到凹面鏡的圓心上,同樣用平面鏡的轉速可以求出時間.傅科用這種方法測出的光速是298000 千米/秒。
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