《中国大百科全书(第2版)》读书笔记15955-光速

B站影视 日本电影 2025-03-31 13:27 1

摘要:伽利略认为光速是有限的,他是最早试图测定光速的人。他在17世纪初作了如下实验:他和他的合作者在晚上每人手提一盏灯,相距为l,彼此可看见对方的灯光。事先约好都用东西遮住灯光。他先拿开遮光的东西,让对方看到他的灯光后立即拿开遮光的东西,使他可看到对方的灯光。从他拿

光速speed of light

真空中电磁波的传播速度。光的速度非常大,以致最初以为光从一点到另一点并不需要时间,即光速为无限大。

伽利略认为光速是有限的,他是最早试图测定光速的人。他在17世纪初作了如下实验:他和他的合作者在晚上每人手提一盏灯,相距为l,彼此可看见对方的灯光。事先约好都用东西遮住灯光。他先拿开遮光的东西,让对方看到他的灯光后立即拿开遮光的东西,使他可看到对方的灯光。从他拿开遮光的东西到他看见对方灯光这段时间,便是光在他们间来回所需的时间t。这样光的速度便为c=2l/t。由于光速太快,伽利略的试验没有得到结果。

最早由观测得出光以有限速度传播的是丹麦天文学家O.罗默。1676年,他根据木卫一的星食(木星的第一颗卫星环绕木星运行时被木星挡住光),发现星光通过地球轨道的直径约需22分钟。C.惠更斯由此算出光速的值为米/秒。由于这个值非常大,当时并未得到公认。

直到1728年,英国天文学家J.布拉德雷根据恒星的光行差,求得光速的值为米/秒,人们才接受光的速度非常大这一事实。

1849年,法国物理学家A.H.L.斐索用旋转齿轮的方法,第一个在实验室的条件下测出了光速。

自此以后,人们用各种方法测量光速,数值越来越精确,其中一些如表所示。

测量光速就是测量光通过一定距离所需的时间。以前在国际单位制中长度的单位米和时间的单位秒是两个基本单位,米和秒都有各自的规定基准。后来由于光速可测量得很精确,1983年10月第17届国际计量大会通过决议,用光速的值定义长度的基本单位米为“米是光在真空中在1/299792458秒的时间间隔内行程的长度”,并规定光速的值为c=299792458米/秒是一个准确值。

17世纪30年代,法国科学家R.笛卡儿认为以太是传播光的介质,以太充满所有空间。其后逐渐认为,光是以太中的波动。

1862年J.C.麦克斯韦由电磁理论得出,光是电磁波,是以太中的横波。

19世纪后期,人们就想到观测地球相对于以太的运动。

1887年,美国物理学家A.A.迈克耳孙和E.W.莫雷用精确的实验证明:观测不到地球相对于以太的运动。这就导致了A.爱因斯坦于1905年提出光速不变原理:光在真空中以固定的速度c传播,这个速度与发射光的物体的运动状态无关。

真空中各种波长的光的传播速度都是c。物质中波长不同的光其传播速度一般是不同的。折射率为n的介质中光的相位传播的速度(相速)为v=c/n,光的能量传播的速度和信号传播的速度都小于相速 。

摘自:《中国大百科全书(第2版)》第8册,中国大百科全书出版社,2009年

来源:碧玉田园

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