光的速度一秒多少米,光的速度是电的多少倍

首页 > 科学 > 作者:YD1662023-06-07 03:22:15

伽利略画像

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为了证实自己的猜想,1607年,伽利略设计了世界上第一个测量光速的实验。他让A、B两个人分别站在相距1.5千米的两座山的山顶,想利用两个山头看到灯光的时间差来测算光速。但由于间隔的时间太短了,根本无法精确测出。最终,伽利略的实验以失败告终,但他却开启了人类测量光速的真理之门。

罗默——天文法测量第一人

木星的公转周期为12年,每当木星的卫星绕木星一周,就会在进入木星影子处发生一次“蚀”。这类似于月蚀,当木星运行到卫星和太阳中间时,木星的“卫星蚀”就会发生。

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木星

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但事实上,人们看到卫星蚀的时间是不断发生变化。这显然说明,地球和木星的位置在不断变化,地球和木星的距离也不是一个定值,不仅如此,这种现象的出现还与光的速度有关。

1676年,丹麦天文学家罗默对木星的这颗卫星进行了长期的观测。他发现,实际看到卫星蚀的时间都比推算的时间要晚了十几分钟。他认为,这是因为地球与木星的距离在逐渐增大,所以光传到地球的时间也相应延长了。因此,罗默推断,光的速度是有限的。他还算出,光走过与地球轨道半径等长的距离所需的时间为11分钟。

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罗默

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罗默预言,原本应在1676年11月9日上午5时25分45秒发生的木卫蚀将推迟10分钟。最终的观测结果证实了罗默的猜想。而后,又经过多番验证和矫正,著名科学家惠更斯利用罗默的理论,计算出了科学史上的第一个光速值:214000km/s。

斐索——地面实验的探索者

第一个在地面上测出光速的人是法国物理学家斐索。他设计了一个巧妙的装置——旋转齿轮,以此来测定光的速度。

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旋转齿轮

“旋转齿轮”由一个齿轮、一面镜子和一面半透明镜组成。光源发出后,会经半透明镜反射到镜子上,而镜子又会再将光反射进观测者的眼睛中。这中间,有一个齿轮,当它开始旋转时,就会将反射到人眼中的光切割成一段一段,人们因此会看到闪光。通过齿轮的转速和光的路程,就可以计算出每次闪光的速度。这种方法虽然存在不足,但却是光速测量史上的开创之举,为后来的测量工作奠定了基础。

迈克尔逊——光速测量的集大成者

迈克尔逊从1879年开始就在从事光速的测量研究,直至1926年,持续了大约50年。他总结了前人的不足,设计出“旋转八面棱镜法”来测量光速。

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