人类是怎样测定光速的？

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  羽一好710 2013-12-19 00:00:00

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  帝王_站代硣d 2013-12-19 00:00:00

  diyi个尝试测量光速的，也是伽利略。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。

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