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标题: 《光学》- 三 [打印本页]

作者: qjtrade2012 时间: 2012-9-25 12:49
标题: 《光学》- 三
本帖最后由 qjtrade2012 于 2012-9-26 14:01 编辑

【光速】一般指光在真空中的传播速度。真空中的光速是物理学的常数之一，它的特征是：（1）一切电磁辐射在真空中传播的速率相同，且与辐射的频率无关；（2）无论在真空中还是在其他物质媒质中，无论用什么方法也不能使一个信号以大于光速c的速率传播；（3）真空中光速与用以进行观测的参照系无关。如果在一伽利略参照系中观察到某一光信号的速率为c=2.99793×1010厘米／秒，那么，在相对此参照系以速度v平行于光信号运动的另一个伽利略参照系中，所观测到的光信号一定也是c，而不是c＋v（或c-v），这就是相对论的基础；（4）电磁学理论中的麦克斯韦方程和罗伦兹方程中都含有光速。当用高斯单位来写出这两个方程时，这一点特别明显。光在真空中的速度为c，在其他媒质中，光的速度均小于c，且随媒质的性质和光波的波长而不同。
【光速之测定】伽利略曾经建议，使光行一段7.5千米的路程以测定其速度，但因所用的设备不完善而未成功。此后，直到1675年，丹麦学者罗默在巴黎求得光速之可用数值。罗默把他的观察扩展到宇宙之间，而其所用的研究对象则为木星卫星的成蚀。这些卫星之中最内层的

因此，每经过此一周期之间隔，M便再次进入木星J之阴影中，而使地球上的观察者暂时无法看到它。罗默发现，当地球E环绕太阳S作公转

木星卫星的成蚀要迟14秒钟会才发生；又当地球在同一时间（即

至于木星卫星的实际绕转周期，则可根据地球公转到E5或E8时所作之观测求得。罗默认为此一现象，确实是由于地球从E1运行到W2之时，光之进行必须跟在地球后面追赶上去，而当地球由E6运行到E7时，则光之进行可对着地球迎着赶上所致。由此可知，E1与E2或E6与E7之间的距离，与地球在木星的卫星绕木星一周所需要的时间内运行的路程相符合。因为地球公转速度为30千米／秒，所以此二距离都是等于42.5×60×60×30（千米），约为，4 600 000千米。这说明光需要多走14秒钟始能赶上地球由E1至E2的这一段距离；另一方面它在地球由E6至E7向光迎头赶上的这段距离中，光之行进却能省下14秒钟。由此得到光速约稍大于300 000千米／秒（4 600 000／14≈328 000千米／秒）。当地球由E2远离木星而继续运转至E3、E4…等处时，那么当靠近E5时，则每次成蚀延迟之时间相继地累积起来，直到地球渐近于E5时成蚀延迟时间逐渐减少为零了（此乃由于木星与地球间的距离之增加，由于接近E5而渐渐减少，终于抵达E5而趋于零所致）。故成蚀延迟之时间，当地球在半年之中由E8运转至E5时，每次成蚀延迟时间相加起约等于1000秒。这也就是光从木星到达E5和光从木星到达E8这两段行程所需的时间差（亦即光行经地球公转轨道直径E5E8所需之时间）。由天文学上可知地球公转的轨道这直径为d=300 000 000千米；利用此数值计算出的光速为

这一数值要比根据每连续两次木星卫星成蚀之时差所求得的光速更可靠一些。罗默测出的光速c=315 000千米／秒，和现在科学家采用更较精细的量度方法在真空中求得之光速的数值c=299 696±4千米／秒，实极接近。c=299 796这个数值是美国物理学家迈克耳孙测出的。在激光得以广泛应用以后，开始利用激光测量光速。其方法是测出激光的频率和波长，应用
c=λν
计算出光速c，目前这种方法测出的光速是最精确的。根据1975年第15届国际计量大会决议，把真空中光速值定为
c＝299 792 458米／秒。
在通常应用多取c=3×108米／秒。

作者: xslaser 时间: 2012-9-25 14:14

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作者: qjtrade2012 时间: 2012-9-25 15:42

xslaser 发表于 2012-9-25 14:14
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作者: 小学僧 时间: 2013-3-20 20:36
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作者: qjtrade2012 时间: 2013-3-21 11:08

小学僧发表于 2013-3-20 20:36
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作者: qjtrade2012 时间: 2013-3-25 11:12

cross0616 发表于 2013-3-22 17:41
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