光速如何測定求解 如何解释双星中测定光速不变
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1849\u5e74\uff0c\u6cd5\u56fd\u4eba\u83f2\u7d22\u7b2c\u4e00\u6b21\u5728\u5730\u9762\u4e0a\u8bbe\u8ba1\u5b9e\u9a8c\u88c5\u7f6e\u6765\u6d4b\u5b9a\u5149\u901f\u3002\u4ed6\u7684\u65b9\u6cd5\u539f\u7406\u4e0e\u4f3d\u5229\u7565\u7684\u76f8\u7c7b\u4f3c\u3002\u4ed6\u5c06\u4e00\u4e2a\u70b9\u5149\u6e90\u653e\u5728\u900f\u955c\u7684\u7126\u70b9\u5904\uff0c\u5728\u900f\u955c\u4e0e\u5149\u6e90\u4e4b\u95f4\u653e\u4e00\u4e2a\u9f7f\u8f6e\uff0c\u5728\u900f\u955c\u7684\u53e6\u4e00\u6d4b\u8f83\u8fdc\u5904\u4f9d\u6b21\u653e\u7f6e\u53e6\u4e00\u4e2a\u900f\u955c\u548c\u4e00\u4e2a\u5e73\u9762\u955c\uff0c\u5e73\u9762\u955c\u4f4d\u4e8e\u7b2c\u4e8c\u4e2a\u900f\u955c\u7684\u7126\u70b9\u5904\u3002\u70b9\u5149\u6e90\u53d1\u51fa\u7684\u5149\u7ecf\u8fc7\u9f7f\u8f6e\u548c\u900f\u955c\u540e\u53d8\u6210\u5e73\u884c\u5149\uff0c\u5e73\u884c\u5149\u7ecf\u8fc7\u7b2c\u4e8c\u4e2a\u900f\u955c\u540e\u53c8\u5728\u5e73\u9762\u955c\u4e0a\u805a\u4e8e\u4e00\u70b9\uff0c\u5728\u5e73\u9762\u955c\u4e0a\u53cd\u5c04\u540e\u6309\u539f\u8def\u8fd4\u56de\u3002\u7531\u4e8e\u9f7f\u8f6e\u6709\u9f7f\u9699\u548c\u9f7f\uff0c\u5f53\u5149\u901a\u8fc7\u9f7f\u9699\u65f6\u89c2\u5bdf\u8005\u5c31\u53ef\u4ee5\u770b\u5230\u8fd4\u56de\u7684\u5149\uff0c\u5f53\u5149\u6070\u597d\u9047\u5230\u9f7f\u65f6\u5c31\u4f1a\u88ab\u906e\u4f4f\u3002\u4ece\u5f00\u59cb\u5230\u8fd4\u56de\u7684\u5149\u7b2c\u4e00\u6b21\u6d88\u5931\u7684\u65f6\u95f4\u5c31\u662f\u5149\u5f80\u8fd4\u4e00\u6b21\u6240\u7528\u7684\u65f6\u95f4\uff0c\u6839\u636e\u9f7f\u8f6e\u7684\u8f6c\u901f\uff0c\u8fd9\u4e2a\u65f6\u95f4\u4e0d\u96be\u6c42\u51fa\u3002\u901a\u8fc7\u8fd9\u79cd\u65b9\u6cd5\uff0c\u83f2\u7d22\u6d4b\u5f97\u7684\u5149\u901f\u662f315000\u5343\u7c73/\u79d2\u3002\u7531\u4e8e\u9f7f\u8f6e\u6709\u4e00\u5b9a\u7684\u5bbd\u5ea6\uff0c\u7528\u8fd9\u79cd\u65b9\u6cd5\u5f88\u96be\u7cbe\u786e\u7684\u6d4b\u51fa\u5149\u901f\u3002
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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。]
关于光速; 真空中的光速是最古老的物理常量之一。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。 1676年,丹麦天文学家罗迈第一次提出了有效的光速测量方法——利用木星卫星的成蚀。惠更斯根据罗迈提出的数据和地球的半径,第一次计算出了光的传播速度约为200000千米/秒;1728年,英国天文学家布拉德雷得出光速为310000千米/秒;1849年,法国人菲索测得光速是315000千米/秒;1850年,法国物理学家傅科测出光速是298000千米/秒;1874年,考尔纽测得光速为299990千米/秒。接下来以光速测定为终身目标的是迈克耳孙 迈克耳孙1873年毕业于美国海军学院,并留校教物理和化学。大约在5年后,开始进行光速的测量工作,随后游学欧洲,在德国和法国学习光学。回国后离开海军成为凯斯学院物理学教授。迈克耳孙因为精密光学仪器和和借助这些仪器进行的光谱学和度量学的研究工作作出的贡献获得1907年的诺贝尔物理学奖。 迈克耳孙自己设计了旋转镜和干涉仪,用以测定微小的长度、折射率和光波波长。1879年,他得到的光速为299910±5千米/秒;1882年,他得到的光速为299853±6千米/秒。这个结果被公认为国际标准,沿用了40年。迈克耳孙最后一次测量光速在加利福尼亚两座相差35千米的山上进行的,光速测量精确度最后达到了299798±4千米/秒。他就在这次测量过程中中风,于1931年去世。 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=3×10^8米/秒.]
學生是工業管理系,非物理相關系學生,所以這方面的知識,略顯薄弱,請教授能幫忙
你所問的問題 在目前高三物理課本 第三冊的第一單元 非左測定光速的實驗 有詳細介紹 雖然這是最後一年使用(明年起用新書)
如果你高中時讀理工組 應該你以前所用的物理課本中 有相同的內容
詳情請參閱高中課本的內容
利用齒輪讓光透過經面鏡反射回來 從路徑與時間差 測得光速
謝謝教授的回答!
因為我是唸專科然後插大的,所以我沒有高中的物理課本,但是我會想辦法跟人家借來看的,謝謝您!!
愛因思坦的「各慣性系下光速不變」之想法, 應該是他在研究電磁理論時候, 所產生的靈感; 在實際的物理經驗上, 當代的物理學家在測「以太流」時, 因為老是測不出來, 所以光速不變的假設, 才成為較穩固的物理假設.
理念是這樣子的: 在電磁理論上, 其實是可以直接推導出, 在以太中擴展電磁波的速度, 都是定值; 但這裡的光速定值, 僅就相對以太而已 (光速在以太中是定值, 就算在有相對論的情況下, 其實也沒錯, 因為以太也是慣性系之一, 不是嗎? 只是它比較特別一點.) .
地球表面的切線速率, 相對於以太明顯非靜止; 故當在以太中航行時, 依計算, 當在地表上的「定距」之兩點, 前後雙向測 (為了測量上的方便, 故用反射鏡, 使光線折回原位的測量方式) 的時間, 應該會比左右雙向測的時間稍長 (按: 其實勞侖茲的短縮式, 就是為了 "前後" 時距的調整) .
不幸! 所有的雙向測量, 前後與左右之間, 居然會呈現零時差. 所以「光速不變」的理念, 順理成章的就從「唯以太系」提升高到「各慣性系」層次.有空不妨看看此書「光學大師 - 邁克耳孫, by 郭奕玲、沈慧君」 .
光速定义值:c=299792458m/s光速计算值:c=(299792.50±0.10)km/s英文:speed of light/ velocity of light光速的测量方法: 最早光速的准确数值是通过观测木星对其卫星的掩食测量的。还有转动齿轮法、转镜法、克尔盒法、变频闪光法等光速测量方法。1983年,光速取代了保存在巴黎国际计量局的铂制米原器被选作定义“米”的标准,并且约定光速严格等于299,792,458米/秒,此数值与当时的米的定义和秒的定义一致。后来,随着实验精度的不断提高,光速的数值有所改变,米被定义为1/299,792,458秒内光通过的路程。根据现代物理学,所有电磁波,包括可见光,在真空中的速度是常数,即是光速。强相互作用、电磁作用、弱相互作用传播的速度都是光速,根据广义相对论,万有引力传播的速度也是光速,且已于2003年得以证实。根据电磁学的定律,发放电磁波的物件的速度不会影响电磁波的速度。结合相对性原则,观察者的参考坐标和发放光波的物件的速度不会影响被测量的光速,但会影响波长而产生红移、蓝移。这是狭义相对论的基础。相对论探讨的是光速而不是光,就算光被稍微减慢,也不会影响狭义相对论。]
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