光的频率怎么测,光的波长和频率怎么换算

首页 > 实用技巧 > 作者:YD1662024-01-25 06:25:39

哈喽朋友们,【科学有道理】之光速测量栏目,不知不觉已经讲到第三期了。

从古希腊时期亚里士多德认为的光速无限,到科学大神伽利略测量失败,再到牛顿时代测量的非常粗略的光速数据,最后到迈克尔孙精确测量光速,人类测量的方法不断改进,对光速的认识也越来越准确。

光的频率怎么测,光的波长和频率怎么换算(1)

不过,说到底,这些都是近似值。那么,光速的精确值到底是多少呢?读完文章,你就……服了,原来光速和长度最终达成了这样的“协议”……

现代光速

上一期,我们提到了傅科、迈克尔孙的实验,测量到了非常精确的光速。我们也又讲,在傅科的计算结果出炉的时候,另一个人震惊了,他就是著名的科学大神——麦克斯韦。他发现,傅科测量的光速,和他理论推导的电磁波速度非常近似,于是开始怀疑光速和电磁波在本质上是一样的。可惜,他还没来得及推导,就被死神给推倒了。

光的频率怎么测,光的波长和频率怎么换算(2)

到了20世纪,光的本质已经越来越清晰,最终科学家们确定,光确实是电磁波的一种。所以,如果想要知道光速,利用波的原理就可以测量。这个原理,就是基本的高中物理知识了:波速=波长乘以频率。

到了1972年,美国国家标准局的埃尔森测量了甲烷激光的波长和频率。这种方法,可以大大减少有可能导致误差的因素,因此频率和波长的测量是相对非常精确的,所以他计算的光速也是极其精准的,结果为299792.5±1km/s。

不仅如此,在1983年的时候,国际计量大会决定,国际长度单位——米,将根据光速重新定义。换句话说,我们追求的不再是光在每秒能传播多少米,而是以光的速度来定义1米有多长。从此,1米的定义就是:真空中的光在一秒内传播距离的1/299792458。

光的频率怎么测,光的波长和频率怎么换算(3)

至此,关于光在真空中的传播速度,彻底画上了一个句号。而根据爱因斯坦的相对论,这也是宇宙物质的速度上限,决定着宇宙的命运。

你也能测量光速

曾经难倒大量科学家的光速,其实现在你在家就能测量,那就是利用家里的微波炉。

光的频率怎么测,光的波长和频率怎么换算(4)

首页 12下一页

栏目热文

文档排行

本站推荐

Copyright © 2018 - 2021 www.yd166.com., All Rights Reserved.