光速怎么测出来的图示 天文学家罗默测量光速方法

光速怎么测出来的图示

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你知道‘光速’是怎么被测量出来的？

在光速的问题上物理学界曾经产生过争执，开普勒和笛卡尔都认为光的传播不需要时间，是在瞬时进行的。

但伽利略认为光速虽然传播得很快，却是可以测定的，1607年，伽利略进行了最早的测量光速的实验。

但是由于距离较近，光速太快，很难测算出来，但是提出光速是有限的正确理论。

最早准确的测量光速都是采用天文学的方法，比如1676年丹麦科学家罗默利用，木星卫星的木食现象来计算光速，并于1676年测出光速是三十万五千千米每秒。

它与现代科学技术所测的光速十分接近。罗默也因此成为世界上第一个测出光速的天文学家。

之后18世纪中叶，在地球上使用较短的距离内，用实验的方法测出光速的是1849年德国物理学家菲索“齿轮法 ”测出的光速。

他的方法原理与伽利略的相类似。将一个点光源放在透镜的焦点处，在透镜与光源之间放 一个齿轮。

在透镜的另一侧较远处依次放置另一个透镜和一个平面镜，平面镜位于第二个透镜的焦点处。

点光源发出的光经过齿轮和透镜后变成平行光，平行光经过第二个透镜后又在平面镜上聚于一点，在平面镜 上反射后按原路返回。

由于齿轮有齿隙和齿，当光通过齿隙时观察者就可以看到返回的光，当光恰好遇到齿 时就会被遮住。

从开始到返回的光，第一次消失的时间就是光往返一次所用的时间，根据齿轮的转速，这个时间不难求出。

通过这种方法，菲索测得的光速是三十一万五千千米/秒。误差只有5.1%。第二个方法其实是上一个方法的改进，是 1850年由法国物理学家傅科提出的。

傅科只用一个透镜、一面旋转的平面镜和一个凹面镜。平行光通过旋转 的平面镜汇聚到凹面镜的圆心上，同样用平面镜的转速可以求出时间。

傅科用这种方法测出的光速是二十九万八千千米/秒。误差不到1%。

现在人们通过波长和频率来计算光速。1972年，埃文森测得了目前真空中光速的最佳数值二十九万九千七百九十二千米/秒。

光速的测定在光学的研究历程中有着重要的意义。

虽然从人们设法测量光速到人们测量出较为精确的光速，共经历了三百多年的时间，但在这期间光速每精确一点都代表着人类物理学巨大的进步。

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