光速是如何测出来的,光速是如何测出来的原理


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光速是如何测出来的?

光速是通过历史上的各种实验和观察确定的,最准确的测量是在 19 世纪末和 20 世纪初进行的。丹麦天文学家 Ole Rømer 在 1676 年进行了最著名的光速实验之一,他测量了光从木星传播到地球所需的时间。

使用迈克尔逊干涉仪等设备对光速进行了更精确的测量,该设备将光束分成两部分并重新组合以测量干涉图案,从而可以精确确定真空中的光速。这些实验证实,无论观察者的运动或光源如何,光速都是恒定的。目前公认的光速值为每秒 299,792,458 米。

光速是如何测出来的,光速是如何测出来的原理

光速是怎么测量出来的?

1834年,英国物理学家惠斯通利用旋转镜来测定电火花持续的时间,也想用此法来测定光速,同时也想确认一下在拆折射率更大的介质中,光速是否更大。惠斯通的思想 *** 是正确的,但是他没有完成。

斐索先后研究了光的干涉、热膨胀等,发明了干涉仪。他在研究和测量光速问题上作出了贡献,是之一个不用天文常数、不借助天文观察来测量光速的人。他是采用旋转齿轮的 *** 来测定光速的。测出的光速为 342539.21千米/秒,这个数值与当时天文学家公认的光速值相差甚小。

傅科在物理学史上以其“傅科摆”的实验著名于世。在光速测定的研究中,他是采用旋转平面镜的 *** 来测量光速的。其测得的光速为29.8×107米/秒,并分析实验误差不可能超过5×105米/秒。

1850年5月6日傅科向科学院报告了自己的实验结果,并发现光速在水中比在空气中小,证明了波动说的观点是正确的。

迈克耳逊(美国人,A.A.Michelson,1852-1931)继承了傅科的实验思想,用旋转八面棱镜法测得光速为299796千米/秒

光速怎么测量?

这个测量办法是由法国物理学家菲索想出来的,当齿轮不转动的时候,光线射出从镜子反射回来再通过原来的齿轮缝隙射入到我们眼睛。当快速转动齿轮的时候,有一种情况那就是光线从该齿轮缝隙射入,再次返回的时候正好齿轮转了整圈,光线依旧从该缝隙返回。所以接下来要做的就是不断的加大齿轮数和齿轮与镜子的距离。

最终菲索当把齿数增加到720,光源距镜子的距离达8公里之遥,齿轮的转数达到12.67转每秒,最终测出了光的速度为31.5万公里每秒。这个误差已经是非常的小了接近真实值。

光速是多少?谁之一个测量出来的?用什么 *** ?

光速是299792.458千米/秒,也就是说几乎是一秒能跑20万公里,一秒可以绕地球七圈半。

之一个测量光速的人是伽利略,他是和助手分别站在相聚1.6千米的两个山头上,两人各拿着一把灯,当助手打开灯开始计时,伽利略看到光后立马打开自己的灯,助手看见灯光后计时停止。然后用3.2千米除以时间测光速,可惜光速太快,他们这样测不出来。

之一次正确测量光速是在1676年由一个叫做奥勒·罗默的人完成的。当时罗默正在观察木星的卫星木卫一,它位于伽利略卫星的最深处。正如地球上的观察者所见,当木卫一移动到木星的阴影中时,它会突然消失,而当它移动到木星的阴影之外(回到阳光中)时,它会重新出现。罗默对预测木卫一从木星阴影中出现的时间感兴趣。他的目标是利用这些观测结果更准确地确定木卫一的轨道周期;而并没有试图确定光速罗默注意到,随着地球越来越靠近木星,木卫一从阴影出现的时间变得越来越短,反之亦然。他意识到通过观测和计算出的木卫一出现时间之间存在差异,而这可以用光的速度是有限的来解释。由于在罗默的观测过程中,地球正在远离木星,所以从木卫一反射回来的光到达地球的时间会稍长一些,这将影响观察到木卫一从木星阴影中出现的确切时间。

基于这些观察,罗默计算出光穿越地球公转直径的距离大约需要22分钟。将该值与地球半长轴(轨道半径)的早期测量值相结合,给出了大约每秒210,000公里的光速。这大约比光速的现代值低30%,但是考虑到它的古老性、测量 *** 和17世纪行星轨道精确尺寸的不确定性,这个值非常接近每秒299,792.458公里的现代值。

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