题目

光速是如何测出来的?

提问时间：2020-06-08

答案

17世纪初,伽利略用测量声速的方法来测量光速,他让两个人各提一盏有遮光板的灯,并分别站在相距约1．6千米的地方,令第一个人先打开他的灯,同时开始计时；第二个人见到第一个人的灯亮时,立刻打开自己的灯；当第一个人看见第二个人的灯亮时,停止计时,这样测出光从第一个人到第二个人再返回所用的时间,再测出两地的距离,就可以计算出光的速度.从原理上讲,伽利略的方法是对的,但是实验失败了.这是因为光速很大,1／7秒能绕地球一周多,靠当时的条件在地球上用通常测声速的方法测光速是难以实现的.于是,人们把测光速的场地移到太空.在伽利略去世后约30年,丹麦王文学家罗默在观察木星的卫星食中,于1676年指出光速是有限的.
1834年,英国物理学家惠斯通利用旋转镜来测定电火花持续的时间,也想用此法来测定光速,同时也想确认一下在拆折射率更大的介质中,光速是否更大.惠斯通的思想方法是正确的,但是他没有完成.
斐索先后研究了光的干涉、热膨胀等,发明了干涉仪.他在研究和测量光速问题上作出了贡献,是第一个不用天文常数、不借助天文观察来测量光速的人.他是采用旋转齿轮的方法来测定光速的.测出的光速为 342539.21千米/秒,这个数值与当时天文学家公认的光速值相差甚小.
傅科在物理学史上以其“傅科摆”的实验著名于世.在光速测定的研究中,他是采用旋转平面镜的方法来测量光速的.其测得的光速为29.8×107米/秒,并分析实验误差不可能超过5×105米/秒.
1850年5月6日傅科向科学院报告了自己的实验结果,并发现光速在水中比在空气中小,证明了波动说的观点是正确的.
迈克耳逊（美国人,A.A.Michelson,1852-1931）继承了傅科的实验思想,用旋转八面棱镜法测得光速为299796千米/秒.