光速的测定在光学的发展史上具有非常特殊而重要的意义.它不仅推动了光学实验的发展,也打破了光速无限的传统观念,引发了一场物理革命,爱因斯坦提出了相对论.(1)（4分）最初的光速值是

光速的测定在光学的发展史上具有非常特殊而重要的意义.它不仅推动了光学实验的发展,也打破了光速无限的传统观念,引发了一场物理革命,爱因斯坦提出了相对论.(1)（4分）最初的光速值是
光速的测定在光学的发展史上具有非常特殊而重要的意义.它不仅推动了光学实验的发展,也打破了光速无限的传统观念,引发了一场物理革命,爱因斯坦提出了相对论.
(1)（4分）最初的光速值是根据丹麦科学家罗默的理论测出的.罗默对木星系进行了长期系统的观察和研究.他发现,离木星最近的卫星——木卫一绕木星运行,隔一段时间就会被木星遮食一次,这个时间间隔在一年之内的各个时间里并不是完全相同的.罗默在解释这个现象时说,这是因为光穿越地球轨道需要时间,最长时间可达22min,已知地球轨道半径 .请根据罗默的数据算出光速的大小.
2)（5分）如图所示是迈克尔逊用转动八面镜法测光速的实验示意图,图中P可旋转的八面镜,S为发光点,T是望远镜,平面镜O与凹面镜B构成了反射系统.八面镜距反射系统的距离为AB＝L（L可长达几十千米）,且远大于OB以及S和T到八面镜的距离.现使八面镜转动起来,并缓慢增大其转速,当每秒转动次数达到n0时,恰能在望远镜中第一次看见发光点S,由此迈克尔逊测出光速c.请写出测量光速的表达式.
(3) （6分）一车厢以速度v在水平地面上行驶,车厢底部有一光源,发出一光信号,射到车顶.已知在车厢里的观察者测量到这一过程所用的时间为t0,如图（a）所示.另外一个观察者站在地面,他测量到的这一过程所用的时间为t,如图（b）所示.研究表明不论观察者是站在车厢里还是在地面上,车厢的高度L0都是不变的,光在车厢里和地面上传播的速度都是c,试判断t和t0哪一个更大一些,从中可以得出什么结论.

光速的测定在光学的发展史上具有非常特殊而重要的意义.它不仅推动了光学实验的发展,也打破了光速无限的传统观念,引发了一场物理革命,爱因斯坦提出了相对论.(1)（4分）最初的光速值是
(1) 已知半径R,穿越时间2R/T T=22min
(2) 第一次望远镜中看到S说明6棱镜转了60°,所以光走2L用时1/(6*n0),所以光速c==2L*6n0
(3) 不同参考系内光速不变,但不同参考系下看光走的路程不同,运动车里走直线,但地面上看走斜线,所以地面上看用时长.所以从地面看,由于车子的运动使得"光打到对面"这一事件所需的时间变长了.

下面是是我对这三个问题的
1）已知的数据只有两个，一个是光穿过地球轨道的最长时间为22min，另一个是地球轨道半径为r=1亿5千万千米（这是常识）。因此光速c=S/t=2xr/t=2x150000000000/(22x60)=227272727.3m/s=227272.3km/s，这与我们所知的光速300000km/s，很接近。考虑到地球轨道半径和当时科技水平下的测算时间的误差，这样的绝对...

全部展开

下面是是我对这三个问题的
1）已知的数据只有两个，一个是光穿过地球轨道的最长时间为22min，另一个是地球轨道半径为r=1亿5千万千米（这是常识）。因此光速c=S/t=2xr/t=2x150000000000/(22x60)=227272727.3m/s=227272.3km/s，这与我们所知的光速300000km/s，很接近。考虑到地球轨道半径和当时科技水平下的测算时间的误差，这样的绝对误差是可以接受的。可能我们觉得过于简单，其实22min这个数据在这里是最关键的，是科学家通过木星及卫星在近地点和远地点的遮食变化规律计算得出的。
2）图一是我在网上找到的图，不知作者为何没有插入。要能保证从望远镜中看见S的像，则必须保证光速经S到A到B到O再入射到八面镜上的时候，反射光线能够平行于SA，即能够垂直射向T（物理条件）。如果八面镜是静止的，这个条件很显然满足。由于八面镜转动，因此很可能光线再次入射到八面镜上的时候，无法再射向T，而是射向其他方向。根据八面镜的空间对称性，我们可以推导得出，光速从A传到O再传到二次入射点上的这一段时间内，八面镜的位形应与第一次入射时的位形重合（数学条件）。
很容易知道满足数学条件且满足最小转动频率的八面镜应该转过一个面，即八分之一个三百六十度。设八面镜转速为f0，则t0=(1/f0)\8，其中t0是光的传播时间，1/f0是八面镜的周期。由t0=2xL/c，可以解得f0=c/16L。
3）t>t0。请看我插入的图二，在车上的观察者观察到的光路为AD，在路边的观察者观察到的光路为AB（或AC，取决于车速的大小）。很显然，由于时间等于路程除以速度，路程上AB>AD，而由光速不变，不同参考系下的观察到的光速相同，因此t>t0。
从中可以得出的结论是：在静止的参考系下，运动的参考系发生了时间膨胀效应，即两个事件的时间间隔在静止参考系看来更长。

收起

1。V=2R/T=3*10^8KM/22MIN
2。第一次望远镜中看到S说明8棱镜转了45°，所以光走2L用时1/(8*n0)，16nl
3.不同参考系内光速不变，但不同参考系下看光走的路程不同，运动车里走直线，但地面上看走斜线，所以地面上看用时长。所以从地面看，由于车子的运动使得"光打到对面"这一事件所需的时间变长了
就像勾股定理一样(相对论认为，不同状态的人的时间是不同...

全部展开

1。V=2R/T=3*10^8KM/22MIN
2。第一次望远镜中看到S说明8棱镜转了45°，所以光走2L用时1/(8*n0)，16nl
3.不同参考系内光速不变，但不同参考系下看光走的路程不同，运动车里走直线，但地面上看走斜线，所以地面上看用时长。所以从地面看，由于车子的运动使得"光打到对面"这一事件所需的时间变长了
就像勾股定理一样(相对论认为，不同状态的人的时间是不同的)
______
| /
| /
| /
| /

收起