Question

光速是怎么算出来的

Answer 1

1607年伽利略最早做了测定光速的尝试：让两个实验者在夜间每人各带一盏遮蔽着的灯，站在相距约1.6km的两个山顶上，第一个实验者先打开灯，同时记下开灯的时间，第二个实验者看到传来的灯光后，立刻打开自己的灯，第一个实验者看到第二个实验者的灯光后，再立刻记下时间．然后根据记下的时间间隔和两山顶间的距离计算出光的传播速度．这种测量光速的方法，原理虽然正确，但是却没能测出光速，这是因为光速很大，在相距约1.6km的两山顶间来回一次，所用的时间大约只有十万分之一秒，这样短的时间，比实验者的反应时间短得多，即使有比较精密的计时仪器也测不出光速来，更不用说当时的原始计时装置了．

要测定光速，必须利用很大的距离，或者用精巧的方法准确地测量出很短的时间间隔．伽利略以后的学者们正是沿着这两个方向探求测定光速的方法的．

1676年丹麦天文学家罗默（1644～1710）用天文观测的方法，发现光是以有限速度传播的．利用罗默观测到的数据可以计算出光速的大小．这种方法就属于利用大距离的方法．

为了在地面上不太长的距离内测定光速，科学家们设计了各种巧妙的实验方法，以便准确地测出很短的时间间隔．1849年法国物理学家斐索（1819～1896）首先在地面上测出了光速．以后又有许多科学家采用了更精确的方法测定光速．下面简略地介绍美国物理学家迈克耳逊（1852～1931）的旋转棱镜法．

迈克耳逊选择了两个山峰，测出两山峰间的距离，在第一个山峰上安装一个强光源S和一个正八面棱镜A（见下图）光源S发出的光，经过狭缝射到八面镜A的面1上，反射后射到放置在另一个山峰上的凹镜B上，又反射到平面镜M上，经过M反射后，再由B反射回第一个山峰．如果八面镜静止不动，反射回来的光就射到八面镜的另一个面3上，经面3反射后，通过望远镜C进入观察者的眼中，看到光源S的像．

如果使八面镜转动，那么光反射回来时，八面镜的面3已经偏离了原来的取向，经面3反射后的光不再进入望远镜中，观察者就观察不到光源S的像了．适当调节八面镜的转速，使反射回来的光到达八面镜时，八面镜恰好转过 转，面2正好转到面3原来的位置，经面2反射后的光进入望远镜中，就可以重新看到S的像．根据八面镜转过1/8转所用的时间和两山峰间的距离．就可以算出光在空气里的速度．迈克耳逊经过校正，得出光在真空中的传播速度c=（299796±4）km/s．

光速是物理学中的一个基本常数．科学家们一直努力更精确地测定光速．1970年以后，开始利用激光测量光速．激光测速法大大提高了测量的精确度．根据1975年第十五届国际计量大会决议，真空中光速的最可靠值定为

c=（299792458±1） m/s

在简单的计算中，可取3.0×108m/s．

下面的地址里有那个八面镜法的图图
参考资料：http://www.pkuschool.com/zadmin/manage/details.asp?TopicAbb=design&FileName=c2m4wl65020a01.htm

Answer 2

1849年德国物理学家菲索用“齿轮法”测出光速。从光源S发出的光，射到半镀银的平面镜A上，经A反射后，从齿轮N的齿间空隙射到反射镜M上，然后再反射回来，通过半镀银镜射入观察者眼中。如果使齿轮转动，那么在光从齿间到达M再反射回齿间的时间Δt内，齿轮将转过一个角度。如果这时齿a和a′间的空隙恰好被a所占据，则反射回来的光被遮断，因而观察者将看不到光。但如果这时齿轮恰好转到下一个齿间空隙，由M反射回来的光从齿间空隙通过，观察者就能重新看到光。齿轮的齿数已知，测出齿轮的转速，可算出齿轮转过一个齿的时间Δt，再测出M、N间的距离，就可以算出光速。菲索当时测得空气中的光速：c＝315300千米／秒。1851年，法国物理学家傅科用旋转镜法测得空气中的光速：c＝298×108米／秒。傅科还第一次测出了光在水中的传播速度为2．23×108米／秒，相当空气中光速的四分之三。1924—1927年，美国科学家迈克尔孙综合菲索和傅科测光速方法的优点，用旋转棱镜法，在美国海拔5500米、相距35千米的威尔孙山和圣安东尼奥山进行实验，精确地测得光速：c＝299796±4千米／秒。非常接近1975年第15届国际计量大会决议采用的光速值c＝299792．458±0．001千米／秒。

Answer 3

一种计算方法是由于光是电磁波，通过解它的波动方程，得到其波速为真空中介点常数和磁导率的乘积再开根号的倒数。当然，介电常数和磁导率都是要用实验手段测量出来的。

Answer 4

我们都知道光速，那么光速究竟有多快，你知道吗？他的那个数值你又知道是多少吗？而是人们又是怎么测量出这个速度的呢？从早期的17世纪左右，科学家伽利略就带着他的助手去寻找光速

Answer 5

根据麦克思韦的电磁方程，可以推算出光速是库仑常数和电磁常数的乘积开根号的倒数，正好与为实验测定的数据精确相似