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光速是如何测出来的?

丹炎 2006-09-28
简洁些不要太多的历史
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LHY1971202
diyi个尝试测量光速的,是伽利略。他和他的助手在夜间相隔数公里远面对面地站着,每人拿一盏灯,灯有开关(注意当时还没有电的知识,更没有电灯。)当伽利略在某个时刻打开灯,一束光向助手方向射去,助手看到灯后马上打开自己的灯。伽利略试图测出从他开灯到他看到助手开灯之间的时差,从而算出光速。但这个实验失败了,因为光传播速度太快,现在知道,要想通过这种方法测出光速,必须能测出10-5秒的时差,这在当时是完全不可能的。

diyi个比较正确的光速值,是用天体测量得到的。1675年,丹麦天文学家罗麦注意到,木卫消失在木星阴影里的时间间隔逐次不同,它随着各次卫星掩蚀时,木星和地球之间距离的不同而变长或变短。他认识到这是由于在长短不同的路程上,光线传播需要不同时间。根据这种想法,罗麦推算出c=2×108米/秒。

直到1849年,地面实验中才有较好的光速测量。当时,法国物理学家斐索利用高速齿轮进行这项工作。1862年,傅科成功地发展了另一种测定光速的方法,他用一个高速转镜来测量微小的时间间隔。下图是经过改进后的实验装置示意图。转镜是一个正八面的钢质棱镜,从光源S发出的光射到转镜面R上,经R反射后又射到35公里以外的一块反射镜C上,光线再经反射后回到转镜。所用时间是t=2D/c。在t时间中转镜转过一个角度。实验时,逐渐加快转镜转速,当转速达到528转/秒时,在t时间里正好转过1/8圈。返回的光恰恰在棱镜的下一个面上,通过半透镜M可以从望远镜里看到返回光线所成的像。用这种方法得到c =299,796±4公里/秒。

近代测量光速的方法,是先准确地测量一束光的频率v和波长λ,然后再用c=vλ来计算。1973年以来,采用以下的光速值

c =299,792,458±1.2米/秒。
10 0 2006-09-29 0条评论 回复
qhdsunjun
估算出的吧,晕****
9 0 2006-09-29 0条评论 回复
yefunue
慢慢测得
18 0 2006-09-29 0条评论 回复
鸭X罈联7
厉害啊
真有高人啊
2 0 2006-09-29 0条评论 回复
妞妞405972501
1849年,斐索采用‘旋转齿轮法’测得光速C=3.15×108m/s
;1862年,傅科采用‘旋转镜法’测得C=2.98×108m/s;特别是迈克耳逊,他采用‘多面旋转棱镜法’将光速精确测量到2.99796±0.00004×108m/s

旋转齿轮法测定光速的原理

光从旋转的齿轮一个缝隙中穿过,到达远处已知距离的平面镜反射,当调节旋转的齿轮,使其刚好看不到反射光线,那么光走的时间就可以通过转速知道,距离是先知道的,然后用距离除以时间就得到了速度.
测量光速的方法不断改进,这只是其中一个比较简单的计算方法.
7 0 2006-09-29 0条评论 回复
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