光速测量的方法完整版。
测量光速的一种方法
测量光速的一种方法
光速指的是光在真空中传播的速度，约为每秒299,792,458米。
以下是一种测量光速的方法：
1. 准备两个平行的镜子，相距较远，如几百米或更远。
2. 在两个镜子之间设置一个发射器和一个接收器，发射器向镜子发射光束，反射光线则在接收器上形成干涉条纹。
3. 在发射器中源头引入短脉冲的光束，让其反射在第一个镜子上，然后反射到第二个镜子上，再反射回到接收器上。
这些干涉条纹的距离可以用来计算光速。
4. 短脉冲的宽度可以精确测量，因此可以确定短脉冲的持续时间。
5. 最后，通过计算光在给定时间内传播的距离，就可以得到光速的精确值。
这种方法需要用到非常精确的仪器，并且需要一条很长的距离。
因此，这种方法并不常用，但仍然是一种有效的测量光速的方法。
光速测量方法
光速测量方法光速是一个非常重要的物理常量，它不仅仅是基本物理学理论的重要组成部分，而且也应用在许多高科技领域中。
测量光速的方法越来越受到物理学家和工程师们的关注。
下面，我们就来介绍一些光速测量方法。
1. 蒙特卡罗方法蒙特卡罗方法是一种基于随机模拟的计算方法，被广泛应用于物理、计算机科学、金融等领域。
测量光速的蒙特卡罗方法是基于对光速测量误差的统计分析，通过大量模拟数据得到更为准确的测量结果。
2. 干涉法干涉法是一种基于光波干涉原理的测量方法。
它利用两束波之间光程差的变化来确定光速的大小。
干涉法的优点是测量精度高，但需要专业的光学仪器。
3. 光栅衍射法光栅衍射法是一种基于光栅衍射原理的测量方法。
它利用光栅的衍射效应来测量光的波长，并根据公式v=fλ计算出光速。
这种方法也需要专业的光学仪器。
4. 电光效应法电光效应法是一种基于电子和光的相互作用原理的测量方法。
它利用电场对光的速度产生影响，从而测量光速。
这种方法可用于研究光在各种介质中的传播速度特征。
5. 等时间差法等时间差法是一种基于光时间差原理的测量方法。
它利用控制不同路径的光通过时间差和空间距离，测量光的速度。
等时间差法的优点是可以获得更高的测量精度。
除了上述提到的光速测量方法，还有一些其他的方法可以用来测量光速。
激光测距法、偏振测量法、闪烁法等等。
这些测量方法在不同的领域和应用中发挥着重要的作用。
激光测距法是一种基于激光束传播时间的原理来测量距离的方法，它可以通过计算时间和速度的乘积来得到光速。
这种方法应用于地球和卫星之间的距离测量，是卫星导航和地理测量中必不可少的技术手段之一。
偏振测量法是一种基于光偏振的原理来测量光速的方法，它通过测量光的传播速度来确定光速。
这种方法广泛应用于晶体和液体中的光学研究中，以及生物医学领域的某些实验中。
这些光速测量方法的发展和应用将推动我们对光学的深入研究和认识。
它们也为我们研发高精度、高速度的光学设备提供了重要的支撑。
光的传播——测量光速的实验步骤
光的传播——测量光速的实验步骤。
光的速度是物理学中最基本的测量之一。
早在17世纪，欧洲科学家开始致力于测量光的速度。
在以后的几个世纪中，科学家们不断改进技术，最终成功地测量了光的速度。
在这篇文章中，我们将介绍一些测量光速的实验步骤。
第一步：设置实验室在进行测量光速的实验之前，必须做好实验室。
必须保持实验室的温度恒定，这是保证实验结果准确的基本条件之一。
我们需要准备一些实验装置，包括光源、接收器和必要的仪器。
接收器用于检测从光源发出的光线，并给出光线的信号。
仪器用于测量这些信号的转变速度，并据此计算出光速。
第二步：测量路径在设置好实验室后，需要设计一条有效的光路，从而保证测量光速的准确性。
为此，通常会使用两个镜子，将光线反射回来。
这样，从光源到接收器的路径就成为一个闭环，可以多次测量光的速度。
第三步：控制实验变量为了控制实验变量，我们需要调整光源的亮度和频率，以达到测量光速的最佳效果。
此外，我们还需要考虑对实验结果的影响，例如光学偏差和偏移，以确保测量结果的准确性。
第四步：记录数据在进行实验时，需要仔细记录每个步骤的数据。
这些数据应包括每次测量的光速、温度和湿度等变量。
通过分析这些数据，我们可以评估实验的准确性，并确定预期的误差范围。
第五步：分析结果我们需要分析实验结果，以确定光速的实际值。
为此，我们使用众所周知的公式 V=d/t，其中V为光速，d为光线传输的距离，t为传输所需的时间。
通过测量d和t，我们可以计算出V的值。
总结：尽管测量光速的实验步骤非常简单，但实验要求高度精确。
在进行实验之前，我们需要仔细设计实验室，并控制实验变量。
最终，通过记录数据和分析结果，我们可以得出准确的光速值。
在现代科技时代，通过测量光速，我们可以推动许多领域的领先技术，例如通信、医疗和工程学等。
因此，探索光的传播是一项非常有意义的研究，将促进我们对世界的更深入了解。
几种测量光速的方法
几种测量光速的方法引言: 光速的测定在光学的发展史上具有非常特殊而重要的意义。
它不仅推动了光学实验, 也打破了光速无限的传统观念；在物理学理论研究的发展里程中, 它不仅为粒子说和波动说的争论提供了判定的依据, 而且最终推动了爱因斯坦相对论理论的发展。
摘要: 光速的测定, 经过了几百年的历史, 最初的光速是由惠更斯根据丹麦科学家罗曼的理论测出的, 但是很不精确。
随后的科学家为了的到更精确的结果, 便发明并运用不同的方法去测定光速, 其中最先较精确的结果是法国科学家菲索旋转齿轮法, 接着的是迈克尔逊的旋转镜和干涉仪的测法, 还有生活中运用微波炉测定光速的方法。
关键字: 光速的测定一．正文:二．惠更斯的测定的光速丹麦青年科学家罗默。
罗默生于奥尔胡斯, 在哥本哈根受过教育, 后来移居巴黎。
在罗默来巴黎的30年前, 意大利天文学家卡西尼应路易十四聘请也来到巴黎,他对木星系进行了长期系统的观察和研究。
他告诉人们, 木星和地球一样也是围绕着太阳运行的行星, 但它绕太阳运行的周期是12年。
在它的周围有12颗卫星, 其中有4颗卫星特别亮, 地球上的人借助于望远镜就可以看清楚它们的位置。
由于这些卫星绕木星运行, 隔一段时间就会被木星遮食一次, 其中最近木星的那颗卫星二次被木星遮食的平均时间间隔为42小时28分16秒。
罗默在仔细观察和测量之后发现, 这个时间间隔在一年之内的各个时间里并不是完全相同的, 并且当木星的视角变小时, 这个时间间隔要大于平均值。
1676年9月, 罗默向巴黎科学院宣布, 原来预计11月9日上午5点25分45秒发生的木卫食将推迟10分钟。
巴黎天文台的天文学家们虽然怀疑罗默的神秘预言, 但还是作了观测并证实了木卫食的推迟。
11月22日罗默在解释这个现象时说, 这是因为光穿越地球的轨道需要时间, 最长时间可达22分钟。
后来惠更斯利用罗默的数据和地球轨道直径的数据, 第一次计算出光速为2×108米/秒。
初中物理光学-光速的测量
初中物理光学-光速的测量
光速是物理学中最重要的基本常数之一，也是所有各种频率的电磁波在真空中的传播速度．狭义相对论认为：任何信号和物体的速度都不能超过真空中的光速．在折射率为n的介质中，光的传播速度为：v=c/n．在光学和物理学的发展历史上，光速的测定，一直是许多科学家为之探索的课题．许多光速测量方法那巧妙的构思、高超的实验设计一直在启迪着后人的物理学研究．历史上光速测量方法可以分为天文学测量方法、大地测量方法和实验室测量方法等
一、光速测定的天文学方法
1．罗默的卫星蚀法
光速的测量，首先在天文学上获得成功，这是因为宇宙广阔的空间提供了测量光速所需要的足够大的距离．早在1676年丹麦天文学家罗默（16441710）首先测量了光速．由于任何周期性的变化过程都可当作时钟，他成功地找到了离观察者非常遥远而相当准确的时钟，罗默在观察时所用的是木星每隔一定周期所出现的一次卫星蚀．他在观察时注意到：连续两次卫星蚀相隔的时间，当地球背离木星运动时，要比地球迎向木星运动时要长一些，他用光的传播速度是有限的来解释这个现象．光从木星发出（实际上是木星的卫星发出），当地球离开木星运动时，光必须追上地球，因而从地面上观察木星的两次卫星蚀相隔的时间，要比实际相隔的时间长一些；当地球迎向木星运动时，这个时间就短一些．因为卫星绕木星的周期不大（约为1.75天），所以上述时间差数，在最合适的时间（上图中地球运行到轨道上的A。
简单的光速测量的方法
简单的光速测量的方法光速测量是一个充满挑战的任务，因为它是一个非常高速的物理现象，而且很难直接测量。
然而，有一些简单的方法可以用来估算光速，尽管它们可能不是非常准确。
最常见的方法之一是通过干涉仪来测量光速。
干涉仪是一个可以产生干涉图案的装置，它通过观察光的干涉效应来测量光速。
这种方法的基本原理是利用光在两个不同路径上传播所产生的干涉图案来测量光速。
这可以通过在不同路径上放置两个光源来实现。
通过观察干涉图案的变化，可以计算出光速的估计值。
还可以使用多普勒效应来测量光速。
多普勒效应是当光源和观察者之间相对运动时，光的频率会发生变化的现象。
通过利用已知速度的物体运动产生的多普勒效应，可以推断光速。
例如，可以使用雷达测量飞机等运动物体的速度，然后通过对多普勒变化进行精确分析，可以估计出光速。
另一种方法是使用光学天文学。
光学天文学使用望远镜观测恒星或其他宇宙物体的光谱，在光谱中可以观察到一系列的谱线。
这些谱线的位置和形状可以提供关于光源的信息。
通过观察这些谱线的移动，可以测量光源的速度。
然后，可以将这个速度与已知的地球速度进行比较，并使用几何学方法来计算光速的估计值。
另外一个方法是使用激光干涉测量仪。
激光干涉测量仪使用激光光束和干涉仪的原理来测量光速。
激光光束被分成两束，一束经过光路延长器，另一束经过光路缩短器。
然后两束光再次汇聚，形成干涉图案。
通过改变光路延长器和缩短器的长度，可以调整干涉图案的位置。
通过测量这个位置的变化，可以计算出光速的估计值。
还有一种方法是通过使用电磁场来测量光速。
这种方法使用非常精确的电磁场仪器，如微波腔和射频器件，在其中通过测量电磁场波动的时间和频率来估计光速。
通过测量电磁场波动的速度和波长，可以计算出光速的估计值。
需要注意的是，以上提到的方法只是一些常见的测量光速的方法，它们并不一定能够提供非常准确的结果。
由于光速非常快，测量方法需要非常精确，所以准确测量光速是一项非常具有挑战性的任务。
光速测量的方法完整版
光速测量的方法完整版光速是光在真空中传播的速度，它是物理学中一个重要的常数。
光速的准确测量对于科学研究和工程应用具有重要意义。
本文将介绍几种常见的测量光速的方法，并详细阐述每种方法的原理和步骤。
一、费朗菲法测量光速费朗菲法是一种基于光的干涉现象的测量方法，利用两束相干光的叠加干涉现象来测量光的传播速度。
实验步骤：1.准备一块平行的玻璃板或光路径较长的介质，将光源照射到板上，使光线经过一定的路径后反射回来。
2.调整光源和板之间的距离，使得反射回来的光线与来自光源的光线在其中一点上相干叠加。
3.在相干叠加的区域中放置一个可调节的半透明平板，通过调节平板的倾斜角度，使得反射光和透射光之间的光程差达到最小值。
4.测量半透明平板在达到最小光程差时的倾斜角度。
5.根据半透明平板的倾斜角度和反射回来的光线与来自光源的光线的夹角，可以计算出光在材料中的传播速度。
二、福克频率法测量光速福克频率法利用声波和光波之间的相互作用来测量光速。
通过测量声波在介质中的传播速度以及光在介质中的折射率，可以计算出光速。
实验步骤：1.准备一个声波源和一个光源，将它们放置在介质中。
2.通过控制声波源的频率和光源的发光频率，使得声波和光波在介质中产生共振现象。
3.通过改变声波源和光源之间的距离，测量共振现象的频率。
4.根据声波的频率和声速以及光的频率和折射率，可以计算出光速。
三、飞行时间法测量光速飞行时间法是一种基于光速和时间的测量方法，通过测量光传播的时间和光线的路程来计算光速。
实验步骤：1.准备一个脉冲激光器和一个光传感器，将它们放置在一条直线上。
2.由脉冲激光器发射一束激光，光线经过一段距离后被光传感器接收到。
3.测量激光从发射到被接收的时间差。
4.根据测得的时间差以及光线传播的路程，可以计算出光速。
综上所述，费朗菲法、福克频率法和飞行时间法是几种常见的测量光速的方法。
每种方法都有其独特的原理和实验步骤，通过合理设计实验，并使用精密的测量装置可以测量出光的传播速度。
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一、 伽 利 略 测 量 光 速
1607年伽利略最早做了测定光速的尝 探 索 试：让两个实验者在夜间每人各带一 盏遮蔽着的灯，站在相距约1.6km的 光 两个山顶上，第一个实验者先打开灯， 同时记下开灯的时间，第二个实验者 速 看到传来的灯光后，立刻打开自己的 旅 灯，第一个实验者看到第二个实验者 之 的灯光后，再立刻记下时间．然后根 据记下的时间间隔和两山顶间的距离 计算出光的传播速度．
三、 • 当一束由光导纤维的入射端耦合到光导纤维内 光 部之后，会在光纤内同时激励起传导模式和辐 纤 射模式，但经过一段传输距离，辐射模的电磁 场能量沿横向方向辐射尽后，只剩下传导模式 中 沿光纤轴线方向继续传播，在传播过程中只会 光 因光导纤维纤芯材料的杂质和密度不均引起的 速 吸收损耗和散射损耗外，不会有辐射损耗。目 的 前的制造工艺能使光导纤维的吸收和散射损耗 测 做到很小的程度，所以传导模式的电磁场能在 量 光纤中传输很远的距离。
• 1928年，卡娄拉斯和米太斯塔德首先提出利用 四、 克尔盒法来测定光速。1951年，贝奇斯传德用 这种方法测出的光速是299793千米/秒。 新 • 探 方 1950年，艾森提出了用空腔共振法来测量光速。 索 法 这种方法的原理是，微波通过空腔时当它的频 率为某一值时发生共振。根据空腔的长度可以 测 光 求出共振腔的波长，在把共振腔的波长换算成 量 光在真空中的波长，由波长和频率可计算出光 速。 速 光 • 旅 速 当代计算出的最精确的光速都是通过波长和频 之 率求得的。1958年，弗鲁姆求出光速的精确值： 299792.5±0.1千米/秒。1972年，埃文森测得 了目前真空中光速的最佳数值： 299792457.4±0.1米/秒。
光 速 测 量 经 典 方 法
一、迈克尔孙的光速测量方法 二、光拍测量光速 三、光纤中光速的测量
光速测量的方法完整版
光速测量的方法完整版光速是一种非常重要的物理量，它不仅是相对论的基本常数，也是许多光学和电子学实验的基础。
在过去的几个世纪中，科学家们使用了多种方法来测量光速。
下面将介绍几种主要的光速测量方法。
第一种方法是费波纳奇光轮实验法。
法国科学家费波纳奇于1850年设计了一种实验方法，可以通过旋转一对镜子来测量光速。
他首先将一对光轮放置在一起，然后用摇臂轻轻摇摆另一只镜子。
当摇摆的幅度适合时，可以看到透过两镜子反射的光在目镜上形成直线。
通过测量这个直线和水平刻度盘上的刻度之间的夹角大小，结合轮的半径和角速度，可以计算出光的速度。
第二种方法是西耶那克斯测量法。
在19世纪末20世纪初期，美国科学家阿尔伯特.西耶那克斯使用了精确的定时和测距仪器来测量光速。
他在实验室内安装了一个光源和一个照相机，通过发射光脉冲并记录它们在照相底片上的位置来测量光速。
通过测量光脉冲的传播时间和它在底片上的位移，结合已知的光程差，可以计算出光速。
第三种方法是迈克尔逊-莫雷实验法。
迈克尔逊和莫雷于1887年设计了一种使用干涉仪的实验方法，来测量光速。
他们在实验室内设置了一个分束器，将光束分成两个相等的光线，然后将其通过两个垂直的光程，再合并回一个检测器上。
由于光速是常数，当整个干涉装置旋转时，光束会通过不同的光程，产生干涉现象。
通过测量干涉条纹的移动，并结合旋转的速度和干涉器的几何尺寸，可以计算出光速。
第四种方法是卢瑟福天线实验法。
在20世纪初，英国科学家欧文·卢瑟福利用天线原理来测量光速。
他在实验室内设置了一个发射和接收天线，并通过记录电磁波在天线之间反射的时间来测量光速。
他发现，当天线的长度非常接近光的波长时，电磁波的干涉现象会变得非常明显，通过测量干涉条纹的间距和电磁波的频率，可以计算出光速。
这些方法仅仅是测量光速的几个例子，实际上还有许多其他方法可以用来测量光速。
不同的方法适用于不同的实验环境和精度要求。
无论使用哪种方法，科学家们一直在不断努力，以提高光速的精确测量，从而推动了光学和电子学领域的发展。
高中物理综合实验测量光速电荷量和引力常数
高中物理综合实验测量光速电荷量和引力常数高中物理综合实验测量光速、电荷量和引力常数高中物理综合实验是一项重要的实践活动，通过这个实验，我们可以学习和了解光速、电荷量和引力常数的测量方法。
本文将介绍该实验的步骤和原理，以及如何准确地测量光速、电荷量和引力常数。
实验步骤：1. 测量光速：光速的测量方法主要有干涉法、射电法和赫歇尔法。
在这里，我们选择使用赫歇尔法进行测量。
首先，我们需要准备两个光学反射镜和一个光学分束器。
将两个反射镜固定在一定距离上，并将分束器放置在中间。
通过精确地测量光的波长和反射镜间距，我们可以使用赫歇尔公式来计算光速。
2. 测量电荷量：电荷量的测量方法主要有库仑定律法和密立根油滴实验法。
在这里，我们使用密立根油滴实验法来测量电荷量。
首先，我们需要建立一个恒定电场，可以使用两个平行金属板，其中一个通电。
然后，我们放置一滴有电荷的微小油滴，并通过改变电场的强弱来测量电荷的大小。
3. 测量引力常数：引力常数的测量一直是物理学中的难题之一。
目前，最为常用的方法是使用扭秤法或万有引力法。
扭秤法是通过扭秤的扭转角度以及扭秤的几何形状和材质特性来计算引力常数。
万有引力法则是通过测量两个天体之间的引力和距离，并且消除其他相互作用来计算引力常数。
实验原理：1. 光速的测量原理：根据赫歇尔法的原理，当光线垂直射入且与反射镜平行时，光线在两个反射镜间来回反射，形成了干涉条纹。
通过测量干涉条纹的间隔和反射镜之间的距离，可以利用赫歇尔公式计算光速。
2. 电荷量的测量原理：在密立根油滴实验中，由于油滴带有电荷，可以在一个恒定电场中受到电荷力和重力的作用。
通过调整电场的强弱，使得油滴悬浮在空气中，可以测量电荷的大小。
根据油滴的质量、速度和电场的强度，可以使用库伦定律计算出电荷量。
3. 引力常数的测量原理：扭秤法中，通过扭秤的扭转角度和扭转系数，可以计算出引力常数。
而万有引力法根据万有引力定律的数学表达式以及天体之间的距离和引力大小，可以计算引力常数。
光速测量的方法完整版
光 速 测 量 经 典 方 法
一、迈克尔孙的光速测量方法 二、光拍测量光速 三、光纤中光速的测量
一、• 迈 克 尔 孙 的 光 速 测 量 方 法
•c=2L÷ 如图所示是迈克尔逊用 转动八面镜法测光速的 （2π×1/8×1/fo) 实验示意图，图中S为 发光点，T是望远镜， =8Lfo/π 如果在望远镜 平面镜O与凹面镜B构成 中能看到发光点，则说 了反射系统。八面镜距 反射系统的距离为AB＝ 明，光线由发光点发出 L（L可长达几十千米）， 后，经过八面镜，凹面 且远大于OB以及S和T 到八面镜的距离。现使 镜和平面镜的反射，也 八面镜转动起来，并缓 就经过图中的路线，即 慢增大其转速，当转动 频率达到f0并可认为是 走了2L的距离，此时八 匀速转动时，恰能在望 面镜正好转动了1/8周。 远镜中第一次看见发光 点S，由此迈克尔逊测 这段时间是 出光速c。 2π×1/8×1/fo ，fo是
这种测量光速的方法，原理虽然 探 索 正确，但是却没能测出光速，这 是因为光速很大，在相距约 光 1.6km的两山顶间来回一次，所 速 用的时间大约只有十万分之一秒， 旅 这样短的时间，比实验者的反应 之 时间短得多，即使有比较精密的 计时仪器也测不出光速来，更不 用说当时的原始计时装置了
二、
天 文 方 法
三 、 在 地 面 上 设 计 实 验 装 置 来 测 定 光 速
1、 1849年，法国人菲索第一次在地面上 设计实验装置来测定光速。他的方法原理与 索 探 伽利略的相类似。他将一个点光源放在透镜 的焦点处，在透镜与光源之间放一个齿轮， 在透镜的另一测较远处依次放置另一个透镜 之 和一个平面镜，平面镜位于第二个透镜的焦 点处。点光源发出的光经过齿轮和透镜后变 成平行光，平行光经过第二个透镜后又在平 面镜上聚于一点，在平面镜上反射后按原路 旅 返回。由于齿轮有齿隙和齿，当光通过齿隙 光 时观察者就可以看到返回的光，当光恰好遇 速 到齿时就会被遮住。从开始到返回的光第一 次消失的时间就是光往返一次所用的时间， 根据齿轮的转速，这个时间不难求出。通过 这种方法，菲索测得的光速是315000千米/ 秒。由于齿轮有一定的宽度，用这种方法很 难精确的测出光速。
光速的测量方法是什么
光速的测量方法是什么相信很多的人都知道光速是什么，但是大部分的人都不清楚光速是如何测量的?小编就和大家分享光速测量方法，来欣赏一下吧。
光速测量方法1.罗默的卫星蚀法光速的测量，首先在天文学上获得成功，这是因为宇宙广阔的空间提供了测量光速所需要的足够大的距离.早在1676年丹麦天文学家罗默(1644—1710)首先测量了光速.由于任何周期性的变化过程都可当作时钟，他成功地找到了离观察者非常遥远而相当准确的“时钟”，罗默在观察时所用的是木星每隔一定周期所出现的一次卫星蚀.他在观察时注意到：连续两次卫星蚀相隔的时间，当地球背离木星运动时，要比地球迎向木星运动时要长一些，他用光的传播速度是有限的来解释这个现象.光从木星发出(实际上是木星的卫星发出)，当地球离开木星运动时，光必须追上地球，因而从地面上观察木星的两次卫星蚀相隔的时间，要比实际相隔的时间长一些;当地球迎向木星运动时，这个时间就短一些.因为卫星绕木星的周期不大(约为1.75天)，所以上述时间差数，在最合适的时间(上图中地球运行到轨道上的A和A’两点时)不致超过15秒(地球的公转轨道速度约为30千米/秒).因此，为了取得可靠的结果，当时的观察曾在整年中连续地进行.罗默通过观察从卫星蚀的时间变化和地球轨道直径求出了光速.由于当时只知道地球轨道半径的近似值，故求出的光速只有214300km/s.这个光速值尽管离光速的准确值相差甚远，但它却是测定光速历史上的第一个记录.后来人们用照相方法测量木星卫星蚀的时间，并在地球轨道半径测量准确度提高后，用罗默法求得的光速为299840±60km/s.2.布莱德雷的光行差法1728年，英国天文学家布莱德雷(1693—1762)采用恒星的光行差法，再一次得出光速是一有限的物理量.布莱德雷在地球上观察恒星时，发现恒星的视位置在不断地变化，在一年之内，所有恒星似乎都在天顶上绕着半长轴相等的椭圆运行了一周.他认为这种现象的产生是由于恒星发出的光传到地面时需要一定的时间，而在此时间内，地球已因公转而发生了位置的变化.他由此测得光速为：C=299930千米/秒，这一数值与实际值比较接近。
光速的测定(精)
光拍频法测量光速光波是电磁波，光速是最重要的物理常数之一。
光速的准确测量有重要的物理意义，也有重要的实用价值。
基本物理量长度的单位就是通过光速定义的。
测量光速的方法很多，有经典的有现代的。
我们需要的是物理概念清楚、成本不高而且学生能够在实验桌上直观、方便地完成测量的那种方法。
我们知道，光速c=s/Δt ，s 是光传播的距离，Δt 是光传播s 所需的时间。
例如c=f λ中，λ相当上式的s ，可以方便地测得，但光频f 大约1014Hz ，我们没有那样的频率计，同样传播λ距离所需的时间Δt=1/f 也没有比较方便的测量方法。
如果使f 变得很低，例如30MHz ，那么波长约为10m 。
这种测量对我们来说是十分方便的。
这种使光频“变低”的方法就是所谓“光拍频法”。
本实验利用激光束通过声光移频器,获得具有较小频差的两束光,它们迭加则得到光拍;利用半透镜将这束光拍分成两路，测量这两路光拍到达同一空间位置的光程差（当相位差为2π时光程差等于光拍的波长）和光拍的频率从而测得光速。
一、实验目的1． 掌握光拍频法测量光速的原理和实验方法,并对声光效应有一初步了解。
2． 通过测量光拍的波长和频率来确定光速。
二、原理1.光拍的形成及其特征根据振动叠加原理，频差较小，速度相同的两列同向传播的简谐波叠加即形成拍。
若有振幅相同为E0、圆频率分别为1ω和2ω（频差21ωωω-=∆较小）的二光束： )cos(11101ϕω+-=x k t E E)cos(22202ϕω+-=x k t E E式中11/2λπ=k ，22/2λπ=k 为波数，1ϕ和2ϕ为初位相。
若这两列光波的偏振方向相同，则叠加后的总场为：⎥⎦⎤⎢⎣⎡++-+⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+--=+=2)(2cos 2)(2cos 221212121021ωϕωωϕϕωωc x t c x t E E E E图1 拍频波场在某一时刻t 的空间分布上式是沿x 轴方向的前进波，其圆频率为2/)(21ωω+，振幅为⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+-∆2)(2cos 2210ϕϕωc x t E ，因为振幅以频率为πω4/∆=∆f 周期性地变化，所以E 被称为拍频波，f ∆称为拍频，f c ∆=∆=Λ/λ为拍频波的波长。
光速测量实验报告
光速测量实验报告光拍法测量光速【实验名称】光拍法测量光速【实验目的】1( 掌握光拍频法测量光速的原理和实验方法。
2( 通过测量光拍的波长和频率来确定光速。
【实验仪器】CG-IV型光速测定仪，示波器，数字频率计【实验原理】根据振动叠加原理，频差较小，速度相同的两列同向传播的简谐波叠加即形成拍。
若有振幅相同为E0、圆频率分别为和(频差较小)的二光束: ,,,,,,,,1212E,Ecos(,t,kx，,) E,Ecos(,t,kx，,) 1011120222式中，为波数，和为初位相。
若这两列光波的偏振方向相同，k,2,/,k,2,/,,,112212则叠加后的总场为:,,，，,,,,,,,,xx，，，，12121212EEEEtt ,，,2cos(,)，，cos(,)，120,,,,cc2222，，，，上式是沿x轴方向的前进波，其圆频率为，振幅为(,，,)/212,,,x,,，，12Et，因为振幅以频率为周期性地变化，所以E2cos(,)，,f,,,/4,0,,c22，，被称为拍频波，称为拍频，为拍频波的波长。
,,,,,c/,f,f实验通过实验装置获得两束光拍信号，在示波器上对两光拍信号的相位进行比较，测出两光拍信号的光程差及相应光拍信号的频率，从而间接测出光速值。
假设两束光的光程差为L，对应的光拍信号的相位差为，当二光拍信号的相位差为2π时，即光程差为光拍波,,',,的波长时，示波器荧光屏上的二光束的波形就会完全重合。
由公，，c,,,,,f,L,2F便可测得光速值c。
式中L为光程差，F为功率信号发生器的振荡频率。
【实验步骤】1，观察实验装置，打开光速测定仪，示波器，数字频率计电源开关。
2，调节高频信号源的输出频率(15MHZ左右)，使产生二级以上最强衍射光斑。
3，用斩光器挡住远程光，调节全反射镜和半反镜，使近程光沿光电二极管前透镜的光轴入射到光电二极管的光敏面上，这时，示波器上应有与近程光束相应的经分频的光拍波形出现。
测量光速的简易实验
测量光速的简易实验光速是宇宙中最快的速度，在科学研究和现代技术中扮演着重要的角色。
很多人都想知道光速是多少，但实际上，直接测量光速并不容易。
然而，我们可以使用一些简易的实验来近似测量光速。
首先，我们需要准备一些实验装置。
我们需要一根长直的激光笔、一块平整的墙壁或白纸、一个计时器和一些其他的辅助材料。
实验的第一步是搭建装置。
将激光笔竖直放置在桌子上，使得它的光线垂直射出。
将墙壁或白纸放置在离激光笔一定距离的位置上，确保光线可以直接照射到墙壁或纸上。
固定墙壁或纸的位置，使其不会晃动。
接下来，我们开始实验。
按下激光笔的开关，让光线照射到墙壁或纸上产生一个亮点。
同时开始计时。
在特定的时间间隔后，用手指遮挡住亮点，停止计时。
现在，我们需要进行一些计算。
首先，我们需要知道激光光线的路径长度。
可以通过测量实验装置中的距离来获得。
然后，我们需要知道计时的时间间隔。
将停止计时时的时间与开始计时时的时间相减，即可得到。
使用下面的公式来计算光速：光速 = 路径长度 / 时间间隔将数值代入公式，即可得到光速的近似值。
然而，由于这个实验是基于直接测量光线的传播时间，所以精确度可能不高。
光线传播的速度非常快，我们需要使用更高精度的实验设备才能更准确地测量光速。
为了提高实验的精度，我们可以尝试几次，并取这些测量结果的平均值。
这能够减小由于操作不精准或其他误差所引起的偏差。
我们也可以使用一些其他的简易实验来测量光速。
例如，可以使用一个测量声音传播速度的设备来测量光线的传播时间。
通过在空气中发出声音，并同时发出激光光线，然后测量声音和光线到达目标位置的时间差，就能够得出光速的近似值。
总结一下，测量光速的简易实验可以通过直接测量光线传播的时间来近似得到光速的数值。
虽然这种方法并不能得到最准确的结果，但它提供了一个简单而有趣的方式来理解光速的概念。
实验中的计算和改进方法可以帮助我们更好地了解科学实验和测量的重要性，并培养我们对科学的兴趣。
测定光速的实验方法
31. 测定光速的实验方法1．1．斐索齿轮法1849年，斐索第一个不用天文观察，而在地面上的实验装置中测得光速。
此法实质上与伽利略提出的方法一致，不过用反射镜代替了第二个观察者，旋转的齿轮代替了用手启闭的开关。
换言之，即用反射镜保证行至第二观察者（直）的信号能立即返回。
并用齿轮来较精确的测定时间。
齿轮法的装置如图4所示。
光自垂直于图面的狭缝状光源s 出发，经过透镜L 和有半镀银面的平板M 1，而会聚于F 点。
在F 点所在的平面内，有一个旋转速度可变的齿轮W ，它的齿隙不遮光，而它的齿却能遮住所有会聚于F 点的光。
通过了齿隙的光，经过透镜L 1后成为平行光，透镜L 2将此平行光会聚在它自己焦点上的凹面反射镜M 2的表面上。
光至反射镜M 2后被反射沿原路回来。
如果在光由F 到M 2的一个往返的时间间隔Δt 内，齿轮所旋转的角度正好使齿隙被齿所代替，则由M 2反回的光受阻，在透镜L 3后E 处看不见光；反之，如果齿隙被另一齿隙所代替，则在E 处能看见由M 2反回来的光。
这样，当齿轮转速由零而逐渐加快时，在E 处将看到闪光。
当齿轮旋转而达第一次看不见光时，必定是图4中的齿隙1为齿a 所代替。
设齿轮此时的转速为每秒v 圈，齿数为n ，则a 转到1所需的时间间隔另一方面，在此时间内光由F 到M 2，又由M 2返回到F ，走了路程2L,即 c L t 2=∆ v t η 2 1 =∆比较所得的两式，则有C = 4nL v。
（4）斐索用齿数720的齿轮，取2L等于1.7266×105米，发现第一次看不见光时齿轮的旋转速度为每秒12.6圈，测得光速为3.15×108米／秒。
这个实验中主要的误差是很难精确地定出看不见光的条件，因为齿有一定的宽度，当F不正好在齿的中央时光也能被遮住。
斐索之后，还有考纽（1874），福布斯（Forbes），以及珀罗汀（Perotin）等人先后改进了这个实验，所得结果均在2.99×l08和3.01×108米／秒的范围内。
完整word版,光拍频法测量光速
光拍频法测量光速光波是电磁波，光速是最重要的物理常数之一。
光速的准确测量有重要的物理意义，也有重要的实用价值。
基本物理量长度的单位就是通过光速定义的。
测量光速的方法很多，有经典的有现代的。
我们需要的是物理概念清楚、成本不高而且学生能够在实验桌上直观、方便地完成测量的那种方法。
我们知道，光速c=s/Δt ，s 是光传播的距离，Δt 是光传播s 所需的时间。
例如c=f λ中，λ相当上式的s ，可以方便地测得，但光频f 大约1014Hz ，我们没有那样的频率计，同样传播λ距离所需的时间Δt=1/f 也没有比较方便的测量方法。
如果使f 变得很低，例如30MHz ，那么波长约为10m 。
这种测量对我们来说是十分方便的。
这种使光频“变低”的方法就是所谓“光拍频法”。
本实验利用激光束通过声光移频器,获得具有较小频差的两束光,它们迭加则得到光拍;利用半透镜将这束光拍分成两路，测量这两路光拍到达同一空间位置的光程差（当相位差为2π时光程差等于光拍的波长）和光拍的频率从而测得光速。
一、实验目的1． 掌握光拍频法测量光速的原理和实验方法,并对声光效应有一初步了解。
2． 通过测量光拍的波长和频率来确定光速。
二、原理1.光拍的形成及其特征根据振动叠加原理，频差较小，速度相同的两列同向传播的简谐波叠加即形成拍。
若有振幅相同为E0、圆频率分别为1ω和2ω（频差21ωωω-=∆较小）的二光束： )cos(11101ϕω+-=x k t E E)cos(22202ϕω+-=x k t E E式中11/2λπ=k ，22/2λπ=k 为波数，1ϕ和2ϕ为初位相。
若这两列光波的偏振方向相同，则叠加后的总场为： ⎥⎦⎤⎢⎣⎡++-+⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+--=+=2)(2cos 2)(2cos 221212121021ωϕωωϕϕωωc x t c x t E E E E图1 拍频波场在某一时刻t 的空间分布上式是沿x 轴方向的前进波，其圆频率为2/)(21ωω+，振幅为⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+-∆2)(2cos 2210ϕϕωc x t E ，因为振幅以频率为πω4/∆=∆f 周期性地变化，所以E 被称为拍频波，f ∆称为拍频，f c ∆=∆=Λ/λ为拍频波的波长。
光速测量方法完整版
测 量
率求为出某共一振值腔时 的发波生长共，光振在。把根共据振空腔腔的的波长长度换可算以成
光在真空中的波长，由波长和频率可计算出光
光
速。 速
速
•
旅
当代计算出的最精确的光速都是通过波长和频
率求得的。1958年，弗之鲁姆求出光速的精确值：
299792.5±0.1千米/秒。1972年，埃文森测得
二、
天
1、1676年，丹麦天文学家罗麦第一次提
文 出了有效的光速测量方法。他在观测木星的
方
卫星的隐食周期时发现：在一年的不同时期， 它们的周期有所不同；在地球处于太阳和木
法 星之间时的周期与太阳处于地球和木星之间
测 时的周期相差十四五天。他认为这种现象是
量
由于光具有速度造成的，而且他还推断出光 跨越地球轨道所需要的时间是22分钟。1676
速 秒。由于齿轮有一定的宽度，用这种方法很
难精确的测出光速。
三、 在 地 面 上 设 计 实 验 装 置 来 测 定 光
• 2、1850年，法国物理学家傅科 改 镜进 、了一探菲面索旋的转方的法平，面他镜索只和用一一 个个 凹面透 镜。平行光通过旋转的平面镜汇聚
到凹面镜的圆光心上，同样用平面镜
的 方 另 速速转 法 外 度速测傅，可出科通以的还过求光测与出速出光时是了在之间光空29。在气80傅水中00科中传千旅用 的 播米这 传 速/秒种 播度。
据记下的时间间隔和两山顶间的距离 计算出光的传播速度．
这正种确测，量但探光是速 却的 没方 能法 测， 出原 光索理 速虽 ，然这
是因为光速很大，在相距约 1.6km的两山顶光间来回一次，所 用的时速间大约只有十万分之一秒， 这样短的时间，比实验者的反旅应 时间短得多，即使有之比较精密的
斐索测量光速的方法
斐索测量光速的方法
斐索测量光速的方法是基于迈克尔逊 - 莫雷实验的思想，该实验通过测量光在空气中和水中的传播速度的差异来间接测量光速。
具体来说，斐索测量光速的方法如下:
1. 制造一个光学平台，使光线从光源出发，经过一个透镜和一个光栏后，再通过另一个透镜和一个接收器。
2. 将光栏和接收器放置在水中或空气中，并调整透镜的位置，使光线在经过光栏和接收器后聚焦在一点上。
3. 比较在水中和空气中的光线聚焦点的位置，测量光栏和接收器之间的距离，即可计算出光速。
斐索测量光速的方法在迈克尔逊 - 莫雷实验的基础上进行了改进，避免了后者存在的一些争议和问题。
该方法的优点是能够测量光速的微小差异，并且可以在水中进行测量，从而更好地检验相对论的理论。
此外，斐索测量光速的方法也是迈克尔逊 - 莫雷实验的先驱之一，该实验被认为是现代光学实验的基础之一。
它为光速的测量提供了一种可靠的方法来验证相对论的理论，也为现代光学实验的发展奠定了基础。
斐索测量光速的方法
斐索测量光速的方法斐索（Fizeau）是法国的一位物理学家，他在1849年左右提出了一种测量光速的方法，被称为“斐索实验”。
这个实验过程涉及到一系列光源、反射器和干涉装置，其基本原理是通过触发间断地进出光束，然后测量其传播时间来计算光速。
斐索实验的过程如下：1.首先，设立一系列的光源，以产生平行并且具有相同频率的光束。
2.将这些光束分别发射向两个方向，并且在远离光源处安置一个反射器，使光束反射回原来的方向。
3.这两个方向上的平行光束会在一些位置上相遇，形成干涉图案，被称为干涉纹。
4.安置一个旋转的齿轮或者齿轮片在其中一个光源的前面，使得光束每隔一段时间出现间断。
5.通过观察干涉纹的变化以及测量出现间断的时间，可以计算光束的传播时间。
斐索实验测量光速的原理是通过测量干涉纹的移动来计算光束的传播时间。
在没有运动的条件下，这个移动的幅度是非常小的。
如果我们知道了光束的传播距离和移动的幅度，就可以计算出光速。
而斐索通过引入一个旋转的齿轮或者齿轮片来间断地进出光束，使干涉纹的移动得到扩大，从而提高了测量的准确性。
斐索实验的实际操作过程比较复杂，包括光源的选择和安置、反射器的设置、干涉纹的观察和测量等等。
由于实验条件的严苛性和准确性要求，斐索实验在当时并不容易进行。
然而，斐索实验的重要性在于，它是当时测量光速的重要方法之一，并且为后续的测量实验提供了重要的基础。
随着科学技术的进步，斐索实验逐渐被其他更准确、更精确的实验方法所取代。
在今天，通过激光干涉仪等设备，可以更加直接、准确地测量光速。
然而，斐索实验作为历史上重要的光速测量方法，对于了解光速的测量历程和科学发展进程仍然具有重要的意义。
总结起来，斐索实验是一种通过测量干涉纹移动计算光速的方法。
通过引入间断光束的方式，斐索实验成为测量光速的重要方法之一，并为后续的研究和实验提供了基础。
尽管斐索实验已经被现代的测量方法所取代，但它在测量光速的历史中仍然具有重要的地位和行为。
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1607年伽探利略最早做了测定光速的尝 试：让两个实验者在夜间每索人各带一 盏遮蔽着的灯，站在相距约1.6km的
两个山顶上，第一光个实验者先打开灯，
同看灯时 到 ，记 传 第速下 来 一开 的 个灯灯实的光验时后者间，看，立到第刻第二打二个开个实自实旅验 己 验者 的 者
的灯光后，再立刻记下之时间．然后根
二、
天
1、1676年，丹麦天文学家罗麦第一次提
文 出了有效的光速测量方法。他在观测木星的
方
卫星的隐食周期时发现：在一年的不同时期， 它们的周期有所不同；在地球处于太阳和木
法 星之间时的周期与太阳处于地球和木星之间
测 时的周期相差十四五天。他认为这种现象是
量
由于光具有速度造成的，而且他还推断出光 跨越地球轨道所需要的时间是22分钟。1676
不在于方法的错误，只是源于罗麦 对光跨越地球的时间的错误推测， 现代用罗麦的方法经过各种校正后 得出的结果是298000千米/秒，很接 近于现代实验室所测定的精确数值。
二、 天 文 方 法 测 量
2、1725年，英国天文学家布莱德
雷发现了恒星的“光行差”现象，
以意外的方式证实了罗麦的理论。 刚开始时，他无法解释这一现象， 直到1728年，他在坐船时受到风向 与船航向的相对关系的启发，认识 到光的传播速度与地球公转共同引 起了“光行差”的现象。他用地球 公转的速度与光速的比例估算出了 太阳光到达地球需要8分13秒。这 个数值较罗麦法测定的要精确一些。 菜德雷测定值证明了罗麦有关光速 有限性的说法。
据记下的时间间隔和两山顶间的距离 计算出光的传播速度．
这正种确测，量但探光是速 却的 没方 能法 测， 出原 光索速理，虽这然
是因为光速很大，在相距约 1.6km的两山顶光间来回一次，所 用的时速间大约只有十万分之一秒， 这样短的时间，比实验者的反旅应 时间短得多，即使有之比较精密的
计时仪器也测不出光速来，更不 用说当时的原始计时装置了
了目前真空中光速的最佳数值： 299792457.4±0.1米/秒。
光
速
测
量
一、迈克尔孙的光速测量方法
经 典
二、光拍测量光速 三、光纤中光速的测量
方
法
一、• 迈 克 尔 孙 的 光
•c（=如 转 实22π图动验L÷×所八示1示面意/8是镜图×迈 法 ，1克测图/f尔光中o)逊速S为用的 =中8发 平 了能L光面反f看o点镜射/π到，O系发如与T统是凹光果。望面八点在远镜面，望镜B镜则远构，距成说镜 明 后反 L且， ，（射远光 经L系大可线 过统于长由 八O的达B发面距几以离光镜十及为点，千SA和米发凹BT）＝出面， 镜到和八平面面镜镜的的距离反。射现，使也
速 秒。由于齿轮有一定的宽度，用这种方法很
难精确的测出光速。
三、 在 地 面 上 设 计 实 验 装 置 来 测 定 光
• 2、1850年，法国物理学家傅科 改 镜进、了一探菲面索旋的转方的法平，面他镜索只和用一一 个个 凹透面 镜。平行光通过旋转的平面镜汇聚
到凹面镜的圆光心上，同样用平面镜
的 方 另 速速法 外 度转测 傅 ，速可出科通以的还过求光测与出速出光时是了在之2间光空9。在气80傅水中00科中传千旅用 的 播米这 传 速/秒播 度种。
的比较，他测出了光由空气中射入 水中的折射率。这个实验在微粒说 已被波动说推翻之后，又一次对微 粒说做出了判决，给光的微粒理论 带了最后的冲击。
四、
•
1928年，卡娄拉斯和米太斯塔德首先提出利用 克尔盒法来测定光速。1951年，贝奇斯传德用
新
这种方法测出的光速是299793千米/秒。
方 法
• 1950年，艾探森提出了用空腔共振索法来测量光速。
点处。点光源发出的光经过齿轮和透镜后变 成平行光，平行光经过第二个透镜后又在平
面镜上聚于一点，在平面镜上反射后按旅原路
返回。由于齿轮有齿隙和齿光，当光通过齿隙 时到观 齿察时者就就会可被以 遮速看住到。返从回开的始光到，返当回光的恰光好第遇一
次消失的时间就是光往返一次所用的时间， 根据齿轮的转速，这个时间不难求出。通过 这种方法，菲索测得的光速是315000千米/
年9月，罗麦预言预计11月9日上午5点25分
45秒发生的木卫食将推迟10分钟。巴黎天文
台的科学家们怀着将信将疑的态度，观测并
最终证实了罗麦的预言。
二、 天 惠更斯根据罗麦提出的数据和地球 文 的半径第一次计算出了光的传播速 方 度：214000千米/秒。虽然这个数值 法 与目前测得的最精确的数据相差甚 测 远，但他启发了惠更斯对波动说的 量 研究；更重要的是这个结果的错误
这种方法的原理是，微波通过空腔时当它的频
测 量
率求为出某共一振值腔时 的发波生长共，光振在。把根共据振空腔腔的的波长长度换可算以成
光在真空中的波长，由波长和频率可计算出光
光
速。 速
速
•
旅
当代计算出的最精确的光速都是通过波长和频
率求得的。1958年，弗之鲁姆求出光速的精确值：
299792.5±0.1千米/秒。1972年，埃文森测得
三 1、 1849年，法国人菲索第一次在地面上
、 在
设伽计 利实略验的装相置类来 似测。定他光将速一探。个他点的光方源索法放原在理 透与镜
地 的焦点处，在透镜与光源之间放一个齿轮，
面 上 设 计 实 验 装 置 来 测 定 光
在和透 一镜个的平另面一镜测 ，较平远面处镜依位次于放第置二另个一透个镜透的镜焦之
光速
相同、振面相同、频率较小而
welcome
探索
光
速
之旅
光 速
探
索
的
光具有速非的常测特定殊在而光重学要的的发意展义史。之上它
测
不仅推动了光学实验，也打破了
பைடு நூலகம்
量
光速无限的传统观念；在物理学
理论研究的发展里程中，它旅不仅
历
为粒子说和波动光说的争论提供了
史
判定的速依据，而且最终推动了爱 因斯坦相对论理论的发展。
一、 伽 利 略 测 量 光 速
速 测
就八 慢经面增过镜大图转其中动转的起 速来，路，当线并转，缓动即 走频了率2达L的到距f0并离可，认此为时是八
量 方
面匀 远镜速镜正转中好动第转时一动， 次恰看了能见1/在发8周望光。 这点段S时，间由此是迈克尔逊测
法 2π出×光1速/8c×。1/fo ，fo是
八面镜的频率。
二、
光拍 测量
• 根据振动叠加原理探，两列索速度