光速是如何精确測量?光速大家可能都知道，但是你知道光速是怎麼樣測量出來的嗎？，下面我們就來聊聊關于光速是如何精确測量?接下來我們就一起去了解一下吧!

光速是如何精确測量

光速大家可能都知道，但是你知道光速是怎麼樣測量出來的嗎？

請看下面的視頻吧！

1.光速

2.光速的測量

聲明：該視頻轉載樂樂課堂。

光速測量的發展史

1607年，伽利略進行了最早的測量光速的實驗。伽利略的方法是，讓兩個人分别站在相距一英裡的兩座山上，每個人拿一個燈，第一個人先舉起燈，當第二個人看到第一個人的燈時立即舉起自己的燈，從第一個人舉起燈到他看到第二個人的燈的時間間隔就是光傳播兩英裡的時間。但由于光傳播的速度實在是太快了，這種方法根本行不通。但伽利略的實驗揭開了人類曆史上對光速進行研究的序幕。

1676年，丹麥天文學家羅麥第一次提出了有效的光速測量方法。他在觀測木星的衛星的隐食周期時發現：在一年的不同時期，它們的周期有所不同；1676年9月，羅麥預言預計11月9日上午5點25分45秒發生的木衛食将推遲10分鐘。巴黎天文台的科學家們懷着将信将疑的态度，觀測并最終證實了羅麥的預言。羅麥的理論沒有馬上被法國科學院接受，但得到了著名科學家惠更斯的贊同。惠更斯根據他提出的數據和地球的半徑第一次計算出了光的傳播速度：214000千米//秒。雖然這個數值與目前測得的最精确的數據相差甚遠，但他啟發了惠更斯對波動說的研究。

1849年，法國人菲索第一次在地面上設計實驗裝置來測定光速。他的方法原理與伽利略的相類似。他将一個點光源放在透鏡的焦點處，在透鏡與光源之間放一個齒輪，在透鏡的另一測較遠處依次放置另一個透鏡和一個平面鏡，平面鏡位于第二個透鏡的焦點處。點光源發出的光經過齒輪和透鏡後變成平行光，平行光經過第二個透鏡後又在平面鏡上聚于一點，在平面鏡上反射後按原路返回。由于齒輪有齒隙和齒，當光通過齒隙時觀察者就可以看到返回的光，當光恰好遇到齒時就會被遮住。從開始到返回的光第一次消失的時間就是光往返一次所用的時間，根據齒輪的轉速，這個時間不難求出。通過這種方法，菲索測得的光速是315000千米/秒。由于齒輪有一定的寬度，用這種方法很難精确的測出光速。

1850年，法國物理學家傅科改進了菲索的方法，他隻用一個透鏡、一面旋轉的平面鏡和一個凹面鏡。平行光通過旋轉的平面鏡彙聚到凹面鏡的圓心上，同樣用平面鏡的轉速可以求出時間。傅科用這種方法測出的光速是298000千米/秒。另外傅科還測出了光在水中的傳播速度，通過與光在空氣中傳播速度的比較，他測出了光由空氣中射入水中的折射率。這個實驗在微粒說已被波動說推翻之後，又一次對微粒說做出了判決，給光的微粒理論帶了最後的沖擊。

光波是電磁波譜中的一小部分，當代人們對電磁波譜中的每一種電磁波都進行了精密的測量。1950年，艾森提出了用空腔共振法來測量光速。這種方法的原理是，微波通過空腔時當它的頻率為某一值時發生共振。根據空腔的長度可以求出共振腔的波長，在把共振腔的波長換算成光在真空中的波長，由波長和頻率可計算出光速。

1983年在第1717屆國際度量衡大會上，人們重新定義了“米”。将“米”定義為“光在真空環境下1299792458秒内通過的長度”，這樣一箭雙雕地解決了“米”長度的精确性和光速的精确整數性，否則光速很可能後面還會有很多小數點。

到這裡，長達300多年的光速測量畫上了圓滿的句号。

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