旋转八面棱镜法
在“旋转八面棱镜法”中,迈克尔逊用一个正八面钢制棱镜代替了旋转镜法中的旋转平面镜,从而延长了光的路线;用精确测定的棱镜转速代替了齿轮法中的齿轮转速,从而减小了时间测量的误差。在这个实验中,迈克尔逊计算出光的速度是299796km/s,这在当时被认为是最精确的记录,而迈克尔逊也因此成为了1907年诺贝尔物理学奖的获得者。
迈克尔逊
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光速测量新时期
自从迈克尔逊之后,光速长达250多年的测量探索暂时告一段落。直至1929年,对光速的测量进入了一个崭新的阶段。新的实验技术和实验方法层出不穷,光速也越来越精密,最终成为物理学界的一个定义值。
➡1937年和1941年,美国的安德生先后两次测量光速,最后利用克尔效应测出光速为299776km/s。
➡1949年,阿斯拉克逊用雷达测量电磁波的速度,其结果为299792km/s。
➡1952年,英国实验物理学家弗罗姆用微波干涉仪测量光速,具有极高的精密度。用这种方法测得的光速为299792km/s。
➡1960年,激光应运而生。
➡1972年,美国标准局埃文森等人用测量激光频率和真空中光的波长的方法,测得光速为299792.458 km/s。而这一数值也最终在1973年召开的第五届米定义咨询委员会和1975年召开的第十五届国际计量大会被作为国际推荐值使用。
光速经历了300多年的测量之旅,终于有了定论。在探究过程中,科学家将理论与实践、计算与测量完美结合,最终获得了精准的光速数值。
光速的确定,不仅影响了单位“米”的定义,更是对进一步的研究提供了帮助。像光速、“米”这样的标准单位看似平淡无奇,但它们却见证了人类文明的进步。科学无所限,人类探索世界的旅程,才刚刚开始。
创作团队:中国科学技术馆新媒体团队
审核专家:李永乐 北京人大附中物理教师、知名科普博主