测量光速的历程

大家知道 ,光的速度极快 ,接近 3 .0× 1 0 8m/s.它是一个重要的常数 ,在科学技术上具有重要的意义 .人类为了测量光速 ,克服了种种困难 ,前后经历了几百年的时间 .1　光速是无限大吗 ?很长时间 ,人们普遍认为 ,光的速度是无限大 .当时著名的科学家开普勒和笛卡尔都认为光的传播不需要时间 ,是在瞬间进行的 .第一个站出来表示怀疑的是意大利物理学家伽利略 .1 60 7年 ,伽利略设计了测量光速的实验 .他请甲、乙两人站在相距 1 .5km的两个山头上 ,每人手中提一盏前方有盖的信号灯 .实验时 ,甲先打开灯盖 ,当乙看见灯光时立即也打开灯盖 ,把光…     

华裔科学家挑战相对论

今年5月,《纽约时报》抢先报道:华裔科学家王利军成功打破光速极限,在实验室把光的速度提高了300倍。这是一条令科学界震惊的消息,如果得到确认,它意味着爱因斯坦的“相对论”将彻底被推翻。6月初,王利军又专门出面澄清,所谓“比光速快300倍”的研究,其实只是媒体在没向他们证实前发表的错误理解。然而,最新一期的《自然》杂志上刊载了王利军等三位科学家最新的研究成果,首次证明了世界上有比光速还快的东西。普林斯顿大学的物理学家王利军、亚历山大·库兹米奇及阿瑟·道格鲁在研究中,发射出一个激光光波,并     

物理学史——光速的测定

17世纪中期,天文学家罗默在多次观测木星上星食时,发现运行表推算出的时刻要推迟和提早几分钟.1676年,罗默指出这种误差由于没把光线从木星到地球时间计算在内而造成的.这样,罗默根据光线穿越地球轨道的路程和时间,估算出光速为225000千米/秒。第一次在地面上成功地测得光速的法国科学家斐索,测定光速是313000千米/秒。斐索在1849年设计一个实验,他让一速光通过齿轮两齿间空隙射向远处反射镜反射回来,让这束光通过下一个空隙返回到观测镜来,这样根据光束在两齿来回所花时间及齿轮到反射镜的距离,测得光速值,为用实验测定光速奠定了基础。物…     

人类能够征服宇宙吗

近几十年来,人类已经向太空发射了许多探测器,人类的足迹也曾踏上月球,对整个太阳系的了解也愈来愈多。但是,正如阿瑟·克拉克在《知识的边界》（纽约１９６６年版）中指出的,人类“永远也无法征服宇宙”。在这本书中,阿瑟·克拉克还指出：“人类可以征服地球的每一个角落,但对无限的宇宙空间却无能为力。”因为没有什么东西的速度比光更快,光速是每秒３０万公里,假如我们只是在地球上利用光波传送信息,那么只须在一秒内便可完成,确实是很方便的。而如果我们要去离太阳系最近的一颗恒星,即使飞船的速度和光速一样,也需要整整５…     

在光学极限下的相对论性声学多普勒效应

本文在于证明,光波(电磁波)多普勒效应实际是声波多普勒效应在相对论效应下的光学极限。光波多普勒效应只是波源和观察者相对速度的函数,表明光在真空中传播时媒介物是多余的,对我们进一步认识光速在狭义相对论框架中的地位,提供了又一例证。     

光学概念辨析

1.光速与光年光速,常指光在真空(或空气)中的速度,其数值为3.00×108m/s。光年,是指光在1年的时间内通过的距离,1光年=9.46×1015m。光速是一种物理量,光年是一种长度单位。2.光的反射与光的折射光的反射是指光射到物体表面上时有一部分光会被物体表面反射回来的现象,反射的光仍在原介质中。光的反射是指光从一个介质进入另一介质,它的传播方向通常会改变的现象,折射的光已进入另一介质。光的反射遵循反射定律,光的折射遵循折射规律。3.镜面反射与漫反射镜面反射的反射面是光滑的平面,反射光线比较集中,因而强烈。漫反射的反射面粗糙不平,反…     

在光学极限下的相对论性声学多普勒效应

本在于证明，光波（电磁波）多普勒效实际是声波多普勒效应在相对论效应下的光学极限，光波多普勒效应只是波源和观察相对速度的函数，表明光在真空中传播时媒介物是多余的，对我们进一步认识光速在狭义相对论框架中的地位，提供了又一例证。     

光在界面反射、折射时的光能与光强

光是一种电磁波,光波传播过程的能量计算应从光波的能流密度即坡印亭矢量S出发,光波的能流密度S是指:在单位时间内通过与光波传播方向垂直的单位面积的能量。为此光波的能量必须指出光波通过那个曲面的。光强即光的强度定义为光波能流密度的平均值。仅以最基本的平面光波为例,由电动力学平面光波能流密度的平均值大小为S=n/2cu_oE~2_0(其中:n光波传播对应媒质的折射率,e真空中的光速,u_0真     

光拍法测光速中的周期

文章讨论了在用拍频法测量光速的实验中光拍频波的周期的两种表述,分析了实际在测光拍频波的波长时,由于光的频率太高无法经光电检测器检测出来,实际检测出的是两个光波合成后所含的直流信号和光拍信号,因此通过光电检测器后在示波器上显示的光拍信号的周期应为2π,而不是理论公式中推导的π。     

用QQ糖测光速

在进行实验之前,我们先了解一下探寻光速的历史。1607年,伽利略进行l『最早的测量光速的实验。他让两个人分别站在相距数千米的两座山上,每人拿一个灯,第一个人先举起灯,当第二个人看到他的灯时立即举起自己的灯。从第一个人举起灯起．到他看到第二个人的灯的时间间隔就是光传播这段距离所用的时间。但这个实验失败了,因为光的速度太快了     

时空之旅

到了2033年,我已成了举世闻名、家喻户晓的科学家了。我根据爱因斯坦说的:"光速是有限的,不管光源怎样运动,它发出的光在真空中的速度总是不变的。如果一个物体的运动速度超过了光速,那么它就可以穿越时空。"这一理论发明了"超光速时空飞船",并且因此获得了诺贝尔奖。     

光，“您停一停”

1月19日从美国哈佛大学传来一个振奋人心的消息，两个研究小组同时宣布，他们各自独立 地勒住了光的“笼头”，使光的速度降为零。这是基础研究领域的一个重要突破，它将对人 类认识自然和改造自然产生深远影响。 光是最常见的物理现象之一，是人类认识自然和改造自然的重要对象，也是认识自然和改造 自然的重要工具。对光的研究和应用的每一个突破，诸如显微镜、望远镜、激光、光纤等等 ，无不对人类社会产生了重大影响。 光是世界上速度最快的物质，真空环境中光速达每秒30万公里。光在穿过不同介质时会因折 射而降低速度，不过穿过普通透明材料，比如玻璃或者水，光速减慢幅度并不很大，如果试 图进一步减慢光速，大多数情况下都会导致光被介质大量吸收。     

“泊松亮斑”不再成为课堂的缺憾

人教版高中《物理》第三册（必修加选修）第29面以及司南版选修3—4第99面中，教材提出了光通过不透明圆板时会在影的中心出现亮斑——“泊松亮斑”．普通光源频率范围较宽加之光波波长极短，使教师很难通过实验让学生信服这一看似荒诞而又极具理性的现象，从而形成了教学上的缺憾．     

光的相速和群速

介质的折射率一般用两种方法来测定.其一为光速测定法,即折射率是光在真空中和介质中传播速度的比值.其二是折射法,即应用折射定律.这就产生了一个问题:对同一介质,两种方法得出的折射率是否一样?迈克耳孙于1885年用旋转镜法对白光做实验,结果得到:空气中的光速与水中的光速之比值为1.33,光在空气中的速度与在二硫化碳中的速度之比体为1.758.前一数值与由折射法测得的水的折射率相符合,而后一数值与由折射法测得的二硫化碳的折射率1.64相差很大.这绝不是实验误差造成的.瑞利找到了这种差别的原因,他对光速概念的复杂性进行了说明,引出了光的相速和群速的概念.     

星云海

一光走一年的距离,是9兆4608亿公里。卡答拉伊号的速度是光速的1/15,我驾驶它在宇宙间航行,已经超过15年了。扣除停泊以及休假的时间,里程数大概已经差不多1光年了吧!在无垠的宇宙间,漆黑的星轨让漆黑的苍穹吞噬。你看不见自己行进的轨道,只能看见无数星体在你身边飘浮。飘浮,仿佛一盏又一盏让钢丝悬于幕间的灯,在宇宙寂静的风声里轻荡。有时你甚至会觉得星星与你只是咫尺之间,于是想探出窗外、想伸出手去碰它。     

光速是怎样测出来的

学习了光学知识以后,同学们都知道,光的速度很大,约３×１０５千米／秒,即每秒可以绕地球赤道七圈半．对于这么快的速度,是谁测出来的呢？又是用什么方法测出来的呢？第一个用天文方法测量出光速的,是丹麦天文学家勒麦．１６７６年．他根据木星的卫星测到的数据,首次测出了光速．在地面上第一次测出光速的是法国科学家裴索．１８４９年,测量光在两个相距７千米的山头间传播的时间,利用一个高速旋转的齿轮,解决了计时的困难．测出的数值精确度十分理想．最著名的是美国科学家迈克尔逊的实验,他在两个相距０．４千米的山头测量,距…     

关于光在非均匀空间传播将失去传播独立性问题的探讨

由波动方程是线性方程可推知光波场在均匀空间中传播时具有传播的独立性。然而在非均匀空间中光的传播是否具有独立性的问题却几乎无人提及。在《光的波粒二象性》一书中,张光寅先生提出了一个大胆的设想,试图说明光波在非均匀空间中传播时将失去传播的独立性。但是该设想缺少理论证明,又没有通过实验验证。本文试图以波动方程为基础,推导出光在非均匀空间中传播将失去传播的独立性这一结论。     

巧用投影仪 做好自然实验

1　利用投影仪进行地球自转演示实验　　在进行地球自转演示实验时 ,用手电筒光照射地球仪 ,因手电筒光线较弱 ,照射范围狭窄 ,学生不易明显看出地球仪上明暗两部分。为了克服这一弱点 ,我把手电筒改换成了投影仪 ,事先我准备一张与投影仪台面大小一样的纸板 ,中间开一个适当的正方形 ,让投影仪射出的光通过反光镜后刚好比地球仪大一些。实验时 ,打开投影仪 ,让反光镜把光直接照射到地球仪上 ,这时地球仪上就清晰地出现了明暗两部分 ,我问学生 :光代表什么 ?地球仪上明暗两部分又代表什么 ?使学生明白光代表太阳光 ,地球仪上明暗两部分分别…     

比光速更快

科学家过去认为,光速是人类无法超越的速度限制。但是两位德国科学家现在声称,他们的实验已经证明要比光速行进得更快是有可能的。这个惊人的结论与爱因斯坦狭义相对论的重要原则是矛盾的。这条原则是:任何事物的速度在任何情况下都不能比每秒186000英里的速度(即光速,299,792,458米/秒)更快。从理论上来说,比光的速度更快,就意味着逆转了时间。如果根据传统物理学进行推论,也就是说一位移动速度超过光速的宇航员在离开前就已经到达目的地了。     

初中光学知识归纳

1.光的直线传播光在同一种均匀介质中沿直线传播.2.光速光在真空中的速度是3×108米/秒,光在其他介质中的速度比光在真空中的速度小.