同志们,光速快还是电速快?
来源：学生作业帮助网 编辑：六六作业网 时间：2024/11/24 21:11:33
同志们,光速快还是电速快?
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同志们,光速快还是电速快?
1 关于光速； 真空中的光速是最古老的物理常量之一.伽利略曾经建议,使光行一段7.5千米的路程以测定其速度,但因所用的设备不完善而未成功.
1676年,丹麦天文学家罗迈第一次提出了有效的光速测量方法——利用木星卫星的成蚀.惠更斯根据罗迈提出的数据和地球的半径,第一次计算出了光的传播速度约为200000千米/秒；1728年,英国天文学家布拉德雷得出光速为310000千米/秒；1849年,法国人菲索测得光速是315000千米/ 秒；1850年,法国物理学家傅科测出光速是298000千米/秒；1874年,考尔纽测得光速为299990千米/秒.接下来以光速测定为终身目标的是迈克耳孙
迈克耳孙1873年毕业于美国海军学院,并留校教物理和化学.大约在5年后,开始进行光速的测量工作,随后游学欧洲,在德国和法国学习光学.回国后离开海军成为凯斯学院物理学教授.迈克耳孙因为精密光学仪器和和借助这些仪器进行的光谱学和度量学的研究工作作出的贡献获得1907年的诺贝尔物理学奖.
迈克耳孙自己设计了旋转镜和干涉仪,用以测定微小的长度、折射率和光波波长.1879年,他得到的光速为299910±5千米/秒；1882年,他得到的光速为299853±6千米/秒.这个结果被公认为国际标准,沿用了40年.迈克耳孙最后一次测量光速在加利福尼亚两座相差35千米的山上进行的,光速测量精确度最后达到了299798±4千米/秒.他就在这次测量过程中中风,于1931年去世.
在激光得以广泛应用以后,开始利用激光测量光速.其方法是测出激光的频率和波长,应用c=λν计算出光速c,目前这种方法测出的光速是最精确的.根据 1975年第15届国际计量大会决议,把真空中光速值定为c＝299 792 458米／秒.在通常应用多取c=3×10^8米／秒.
2 关于电的速度：光的传播速度就是光子的移动速度,而电的传播速度是指电场的传播速度（也有人说是电信号的传播速度,其实是一样的）,不是电子的移动速度.导线中的电子每秒能移动几米（宏观速度）就已经是很高的速度了.
电场的传播速度非常快,在真空中,这个速度的大小约为接近于光速
.“电”的传播过程大致是这样的：电路接通以前,金属导线中虽然各处都有自由电子,但导线内并无电场,整个导线处于静电平衡状态,自由电子只做无规则的热运动而没有定向运动,当然导线中也没有电流.当电路一接通,电场就会把场源变化的信息,以大约光速的速度传播出去,使电路各处的导线中迅速建立起电场,电场推动当地的自由电子做漂移运动,形成电流.那种认为开关接通后,自由电子从电源出发,以漂移速度定向运动,到达电灯之后,灯才能亮,完全是一种误解