光的传播不需要时间

发布于:2021-05-17 20:47:37

如果你想测量光传播的时间,你必须让光通过很长的距离。由于地球上的距离仍然太短,你必须用天空中的星星和天体中发生的现象来测量光速。伽利略曾设想丹麦天文学家罗默是第一个测量光速的人。虽然误差很大,但这是测量光速的第一次尝试。

"光旅行不需要时间。"当你听到这句话时,你会感到不可思议,但是天文学家开普勒、数学家、哲学家笛卡尔和其他大科学家都这样认为。为什么会出现这个错误的结论?主要原因是光速太快。

后来,伽利略认为光的传输仍然需要时间。他提出了一种测量方法:两个人分别站在两座相距很远的山上,手持闪光灯。a首先举起灯开始闪光,并从闪光的时间开始计算时间。当乙看到甲灯闪烁时,它会立即将灯举升至闪烁状态。当甲看到乙灯闪烁,它将结束计时。这样,我们就知道了光往返这两座山所需的时间。利用这个时间来消除两座山之间两倍的距离,我们可以计算光速。

光的传播速度实在太快了。光在两座山之间传播的时间太短了,这比人们举起他们自己的灯,让他们看到彼此的灯亮着时闪烁的时间要短。因此,伽利略不能用“光提升法”来测量光速。

如果你想测量光传播的时间,你必须让光通过很长的距离。由于地球上的距离仍然太短,你必须用天空中的星星和天体中发生的现象来测量光速。伽利略曾设想丹麦天文学家罗默是第一个测量光速的人。虽然误差很大,但这是测量光速的第一次尝试。

法国物理学家菲佐说:“我想在地面上精确测量光速。”后来,他发明了一种聪明的方法,成为第一个测量地面光速的人。

关键是如何在很短的时间内测量。他在山顶上放置了一个光源和一个高速旋转的齿轮。一面镜子被放置在5英里(8.633公里)外的另一座山上。让光源发出的光通过齿孔(假设为A和B的齿孔)射出,然后通过相同的路径返回到镜子。当齿轮不动时,返回的光仍然可以通过齿孔;当齿轮转动时,它会被挡住,这样观察者就看不到反射光了。但是,如果齿轮的转速加快并达到一定的转速,当光线回到齿轮上时,发出原始光线时,B齿正好转到A齿的位置,反射光线正好碰到齿孔;通过穿孔,观察者可以再次看到光。

斐索在实验中使用的齿轮有720个齿。当转速达到12.6转/分时,反射光刚好返回齿孔。根据这些数据,他计算出光速为313,300公里/秒。这个测量数据在当时相当准确。

现在公认的真空中光速是:

C = 299792.458 0.01km公里/秒

斐索在实验中知道齿轮的转速是每秒12.6转,并且知道齿轮每转一周的时间是1/12.6秒,齿轮每转一周的时间是1/(12.6×720×2)秒。这里应该注意的是,这个齿轮的每个齿只占圆周的1/(2×720),而不是1/720。一颗牙齿和一个牙洞加在一起只占周长的1/720。光的总距离是:

2×8.633公里。那么,光速是:C=s/t=(2×8.633)×(12.6×720×2)千米/秒

[万象思维]

光传播得非常快。光在一秒钟内传播的距离相当于绕地球7.5圈。

[愿景扩展]

光的直线传播定律??光在同一均匀介质中沿直线传播。必须同时满足相同且一致的条件。光在同一非均匀介质中传播时会弯曲。天体的海市蜃楼和视差都是由不均匀大气引起的光折射造成的。

相关推荐

最新更新

猜你喜欢