光在真空中传播的速度

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光在真空中的传播速度是3.00×108 m/s。

光在真空中的传播速度精确值为299792458m/s(有时会取为3.00×108 m/s)。这一数值之所以是精确值,是因为米的定义本身就是基于光速和国际时间标准的,任何对光速更精确的测定,都不会改变光速的精确值,相反地,将会使得人们对一米和一秒的定义更为精确。

光速的应用:

光速有限在通讯方面有重要的意义:单向及来回通讯延迟时间不为零。它的影响范围小至电子学,大至天文学。另一方面,光速不变的性质可以用来测量距离。

地球赤道周长为40075 km,而c大约等于300000000 m/s,所以信息沿着地球表面需时67毫秒才能行进半个地球的距离。光在光纤中的实际传递时间则会更长,因为光纤内的光速比c慢大约35%,具体数值同折射率n相关。更甚者,全球性通讯很少用到两点之间的最短距离,而且信号在通过电开关和信号再生器时还会加入额外的延时。

有关光的传播速度历史

17世纪以前,天文学家和物理学家认为光速是无限大的,宇宙恒星发出的光都是瞬时到达地球。伽利略首先对此提出怀疑,他于1607年在两山顶间做实验测光速,由于光速太大而实验装置又太粗糙,未获成功。

1676年丹麦天文学家罗默,利用天文观测,首次测量了光速。1849年法国科学家斐索在实验室里,用巧妙的装置首次在地面上成功地测出了光速。1973年美国标准局的埃文森采用激光方法利用频率和波和测定光速为(299792 485+1.2)米/秒。

经1975年第15届国际计量大会确认,上述光速作为国际推荐值使用。1983年第17届国际计量大会上通过米的新定义为“真空”中光在1/299 792 458秒时间间隔内行程的长度。

这样,光速已成为定义值,它的精确度为零。今后也无需再做精密测量了。而长度单位米、时间单位秒是通过这个定义值直接联系的。

狭义相对论的基本原理之一是光速不变原理。这与光速定义为一固定值是相一致的。不过迄今还有人仍在检验在更高的精确度下,光速究竟是否恒定。

除真空外,光能通过的物质叫做(光)介质,光在介质中传播的速度小于在真空中传播的速度,在水中的速度:2.25×10^8m/s光在玻璃中的速度:2.0×10^8m/s光在冰中的速度:2.30×10^8m/s光在空气中的速度:3.0×10^8m/s光在酒精中的速度:2.2×10^8m/s。

希卓
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