怎样测出光的传播速度
来源：学生作业帮助网 编辑：六六作业网 时间：2024/11/15 17:57:05
怎样测出光的传播速度
怎样测出光的传播速度
怎样测出光的传播速度
已知很大的距离,测出光的往返时间 必要时忽略误差
1607年伽利略最早做了测定光速的尝试：让两个实验者在夜间每人各带一盏遮蔽着的灯，站在相距约1.6km的两个山顶上，第一个实验者先打开灯，同时记下开灯的时间，第二个实验者看到传来的灯光后，立刻打开自己的灯，第一个实验者看到第二个实验者的灯光后，再立刻记下时间．然后根据记下的时间间隔和两山顶间的距离计算出光的传播速度．这种测量光速的方法，原理虽然正确，但是却没能测出光速，这是因为光速很大，在相距约1...
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1607年伽利略最早做了测定光速的尝试：让两个实验者在夜间每人各带一盏遮蔽着的灯，站在相距约1.6km的两个山顶上，第一个实验者先打开灯，同时记下开灯的时间，第二个实验者看到传来的灯光后，立刻打开自己的灯，第一个实验者看到第二个实验者的灯光后，再立刻记下时间．然后根据记下的时间间隔和两山顶间的距离计算出光的传播速度．这种测量光速的方法，原理虽然正确，但是却没能测出光速，这是因为光速很大，在相距约1.6km的两山顶间来回一次，所用的时间大约只有十万分之一秒，这样短的时间，比实验者的反应时间短得多，即使有比较精密的计时仪器也测不出光速来，更不用说当时的原始计时装置了． 要测定光速，必须利用很大的距离，或者用精巧的方法准确地测量出很短的时间间隔．伽利略以后的学者们正是沿着这两个方向探求测定光速的方法的． 1676年丹麦天文学家罗默（1644～1710）用天文观测的方法，发现光是以有限速度传播的．利用罗默观测到的数据可以计算出光速的大小．这种方法就属于利用大距离的方法． 为了在地面上不太长的距离内测定光速，科学家们设计了各种巧妙的实验方法，以便准确地测出很短的时间间隔．1849年法国物理学家斐索（1819～1896）首先在地面上测出了光速．以后又有许多科学家采用了更精确的方法测定光速．下面简略地介绍美国物理学家迈克耳逊（1852～1931）的旋转棱镜法． 迈克耳逊选择了两个山峰，测出两山峰间的距离，在第一个山峰上安装一个强光源S和一个正八面棱镜A（见下图）光源S发出的光，经过狭缝射到八面镜A的面1上，反射后射到放置在另一个山峰上的凹镜B上，又反射到平面镜M上，经过M反射后，再由B反射回第一个山峰．如果八面镜静止不动，反射回来的光就射到八面镜的另一个面3上，经面3反射后，通过望远镜C进入观察者的眼中，看到光源S的像． 如果使八面镜转动，那么光反射回来时，八面镜的面3已经偏离了原来的取向，经面3反射后的光不再进入望远镜中，观察者就观察不到光源S的像了．适当调节八面镜的转速，使反射回来的光到达八面镜时，八面镜恰好转过 转，面2正好转到面3原来的位置，经面2反射后的光进入望远镜中，就可以重新看到S的像．根据八面镜转过1/8转所用的时间和两山峰间的距离．就可以算出光在空气里的速度．迈克耳逊经过校正，得出光在真空中的传播速度c=（299796±4）km/s． 光速是物理学中的一个基本常数．科学家们一直努力更精确地测定光速．1970年以后，开始利用激光测量光速．激光测速法大大提高了测量的精确度．根据1975年第十五届国际计量大会决议，真空中光速的最可靠值定为 c=（299792458±1） m/s 在简单的计算中，可取3.0×10^8m/s．
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