⑴ 計算光速的公式怎麼寫
年。
1972年 ,美國的 K.M.埃文森等人直接測量激光頻率γ和真空中的波長λ,按公式c=γλ算得c=( 299792458 ±1.2 )米/秒 。1975年第15屆國際計量大會確認上述光速值作為國際推薦值使用。1983年17屆國際計量大會通過了米的新定義 ,在這定義中光速 c= 299792458 米/秒為規定值 ,而長度單位米由這個規定值定義。既然真空中的光速已成為定義值,以後就不需對光速進行任何測量了。
也就是光速等於頻率乘以波長
⑵ 怎樣計算光速
真空中的光速是最古老的物理常量之一。伽利略曾經建議,使光行一段7.5千米的路程以測定其速度,但因所用的設備不完善而未成功。
1676年,丹麥天文學家羅邁第一次提出了有效的光速測量方法——利用木星衛星的成蝕。惠更斯根據羅邁提出的數據和地球的半徑,第一次計算出了光的傳播速度約為200000千米/秒;1728年,英國天文學家布拉德雷得出光速為310000千米/秒;1849年,法國人菲索測得光速是315000千米/秒;1850年,法國物理學家傅科測出光速是298000千米/秒;1874年,考爾紐測得光速為299990千米/秒。接下來以光速測定為終身目標的是邁克耳孫。
邁克耳孫1873年畢業於美國海軍學院,並留校教物理和化學。大約在5年後,開始進行光速的測量工作,隨後游學歐洲,在德國和法國學習光學。回國後離開海軍成為凱斯學院物理學教授。邁克耳孫因為精密光學儀器和和藉助這些儀器進行的光譜學和度量學的研究工作作出的貢獻獲得1907年的諾貝爾物理學獎。
邁克耳孫自己設計了旋轉鏡和干涉儀,用以測定微小的長度、折射率和光波波長。1879年,他得到的光速為299910±5千米/秒;1882年,他得到的光速為299853±6千米/秒。這個結果被公認為國際標准,沿用了40年。邁克耳孫最後一次測量光速在加利福尼亞兩座相差35千米的山上進行的,光速測量精確度最後達到了299798±4千米/秒。他就在這次測量過程中中風,於1931年去世。
在激光得以廣泛應用以後,開始利用激光測量光速。其方法是測出激光的頻率和波長,應用c=λν計算出光速c,目前這種方法測出的光速是最精確的。根據1975年第15屆國際計量大會決議,把真空中光速值定為c=299 792 458米/秒。在通常應用多取c=3×10^8米/秒。
⑶ 光速是如何計算的
1607年伽利略最早做了測定光速的嘗試:讓兩個實驗者在夜間每人各帶一盞遮蔽著的燈,站在相距約1.6km的兩個山頂上,第一個實驗者先打開燈,同時記下開燈的時間,第二個實驗者看到傳來的燈光後,立刻打開自己的燈,第一個實驗者看到第二個實驗者的燈光後,再立刻記下時間.然後根據記下的時間間隔和兩山頂間的距離計算出光的傳播速度.這種測量光速的方法,原理雖然正確,但是卻沒能測出光速,這是因為光速很大,在相距約1.6km的兩山頂間來回一次,所用的時間大約只有十萬分之一秒,這樣短的時間,比實驗者的反應時間短得多,即使有比較精密的計時儀器也測不出光速來,更不用說當時的原始計時裝置了.
要測定光速,必須利用很大的距離,或者用精巧的方法准確地測量出很短的時間間隔.伽利略以後的學者們正是沿著這兩個方向探求測定光速的方法的.
1676年丹麥天文學家羅默(1644~1710)用天文觀測的方法,發現光是以有限速度傳播的.利用羅默觀測到的數據可以計算出光速的大小.這種方法就屬於利用大距離的方法.
為了在地面上不太長的距離內測定光速,科學家們設計了各種巧妙的實驗方法,以便准確地測出很短的時間間隔.1849年法國物理學家斐索(1819~1896)首先在地面上測出了光速.以後又有許多科學家採用了更精確的方法測定光速.下面簡略地介紹美國物理學家邁克耳遜(1852~1931)的旋轉棱鏡法.
邁克耳遜選擇了兩個山峰,測出兩山峰間的距離,在第一個山峰上安裝一個強光源S和一個正八面棱鏡A(見下圖)光源S發出的光,經過狹縫射到八面鏡A的面1上,反射後射到放置在另一個山峰上的凹鏡B上,又反射到平面鏡M上,經過M反射後,再由B反射回第一個山峰.如果八面鏡靜止不動,反射回來的光就射到八面鏡的另一個面3上,經面3反射後,通過望遠鏡C進入觀察者的眼中,看到光源S的像.
如果使八面鏡轉動,那麼光反射回來時,八面鏡的面3已經偏離了原來的取向,經面3反射後的光不再進入望遠鏡中,觀察者就觀察不到光源S的像了.適當調節八面鏡的轉速,使反射回來的光到達八面鏡時,八面鏡恰好轉過 轉,面2正好轉到面3原來的位置,經面2反射後的光進入望遠鏡中,就可以重新看到S的像.根據八面鏡轉過1/8轉所用的時間和兩山峰間的距離.就可以算出光在空氣里的速度.邁克耳遜經過校正,得出光在真空中的傳播速度c=(299796±4)km/s.
光速是物理學中的一個基本常數.科學家們一直努力更精確地測定光速.1970年以後,開始利用激光測量光速.激光測速法大大提高了測量的精確度.根據1975年第十五屆國際計量大會決議,真空中光速的最可靠值定為
c=(299792458±1) m/s
在簡單的計算中,可取3.0×108m/s.
下面的地址里有那個八面鏡法的圖圖
參考資料:http://www.pkuschool.com/zadmin/manage/details.asp?TopicAbb=design&FileName=c2m4wl65020a01.htm
⑷ 光速是多少
光速是c0=299792458m/s,或者c0=299792.458km/s (一般取300000km/s)。
1、光速是指光波或電磁波在真空或介質中的傳播速度。真空中的光速是目前所發現的自然界物體運動的最大速度。
2、真空中的光速等於299,792,458米/秒(1,079,252,848.88千米/小時)。[2]這個速度並不是一個測量值,而是一個定義。它的計算值為(299792500±100)米/秒。
(4)網路上的光速是怎麼計算的擴展閱讀:
1、真空中的光速是一個物理常數(符號是c),等於299,792,458m/s。註:光速的方向不恆定。如果在光運行時施加力,那麼光的方向進而速度矢量會產生一定的改變。
2、光速還定義著比長度更加基本的東西。阿爾伯特·愛因斯坦的工作表明了光速的真正重要性。由於他的功勞,我們知道,光速不僅僅是光子在真空中運動的速度,還是連接時間與空間的基本常數。
3、真空中的光速是一個物理常量,國際公認值為c=299792458m/s。17世紀前人們以為光速為無限大,義大利物理學家G.伽利略曾對此提出懷疑,並試圖通過實驗來檢驗他設想,在距離很遠的兩個地方,兩人互相用燈光傳遞信號,最終沒能成功。
⑸ 光速是怎麼計算出來的
以前是測量的,現在是根據波長和頻率計算空氣中的光速,真空中的光速是定義的。
⑹ 光速高達每秒鍾299792458米,這么快的速度是怎麼測出來的呢
光速高達每秒鍾299792458米,如果以光速前進,那麼我們只需大約1.3秒就可到月球。相信大家在對光的速度表示驚嘆的同時,也會感到好奇,這么快的速度是怎麼測出來的?下面我們就來聊一下這個話題。
這也就意味著,只需要測量出光的頻率和波長,就可以利用「波速等於波長乘以頻率」這個公式計算出光速,不過由於測量技術的限制,人們遲遲沒有通過這種方法計算出准確的光速。
隨著時間的推移,相關的測量精度也在日益提高,研究人員計算出的光速也越來越接近實際值,在1983年的國際計量大會上,1米被重新定義為「光在真空中前進1/299792458秒的距離」,換句話來講就是:「真空中的光速為每秒鍾299792458米」。
⑺ 光的速度是怎麼計算出來的
1607年,伽利略進行了最早的測量光速的實驗。
伽利略的方法是,讓兩個人分別站在相距一英里的兩座山上,每個人拿一個燈,第一個人先舉起燈,當第二個人看到第一個人的燈時立即舉起自己的燈,從第一個人舉起燈到他看到第二個人的燈的時間間隔就是光傳播兩英里的時間。但由於光速傳播的速度實在是太快了,這種方法根本行不通。但伽利略的實驗揭開了人類歷史上對光速進行研究的序幕。
1676年,丹麥天文學家羅麥第一次提出了有效的光速測量方法。1676年9月,羅麥預言預計11月9日上午5點25分45秒發生的木衛食將推遲10分鍾。巴黎天文台的科學家們懷著將信將疑的態度,觀測並最終證實了羅麥的預言。
羅麥的理論沒有馬上被法國科學院接受,但得到了著名科學家惠更斯的贊同。惠更斯根據他提出的數據和地球的半徑第一次計算出了光的傳播速度:214000千米/秒。
1725年,英國天文學家布萊德雷發現了恆星的"光行差"現象,以意外的方式證實了羅麥的理論。剛開始時,他無法解釋這一現象,直到1728年,他在坐船時受到風向與船航向的相對關系的啟發,認識到光的傳播速度與地球公轉共同引起了"光行差"的現象。他用地球公轉的速度與光速的比例估算出了太陽光到達地球需要8分13秒。這個數值較羅麥法測定的要精確一些。菜德雷測定值證明了羅麥有關光速有限性的說法。
光速的測定,成了十七世紀以來所展開的關於光的本性的爭論的重要依據。但是,由於受當時實驗環境的局限,科學家們只能以天文方法測定光在真空中的傳播速度,還不能解決光受傳播介質影響的問題,所以關於這一問題的爭論始終懸而未決。
十八世紀,科學界是沉悶的,光學的發展幾乎處於停滯的狀態。繼布萊德雷之後,經過一個多世紀的醞釀,到了十九世紀中期,才出現了新的科學家和新的方法來測量光速。
1849年,法國人菲索第一次在地面上設計實驗裝置來測定光速。他的方法原理與伽利略的相類似。他將一個點光源放在透鏡的焦點處,在透鏡與光源之間放一個齒輪,在透鏡的另一測較遠處依次放置另一個透鏡和一個平面鏡,平面鏡位於第二個透鏡的焦點處。點光源發出的光經過齒輪和透鏡後變成平行光,平行光經過第二個透鏡後又在平面鏡上聚於一點,在平面鏡上反射後按原路返回。由於齒輪有齒隙和齒,當光通過齒隙時觀察者就可以看到返回的光,當光恰好遇到齒時就會被遮住。從開始到返回的光第一次消失的時間就是光往返一次所用的時間,根據齒輪的轉速,這個時間不難求出。通過這種方法,菲索測得的光速是315000千米/秒。由於齒輪有一定的寬度,用這種方法很難精確的測出光速。
1850年,法國物理學家傅科改進了菲索的方法,他只用一個透鏡、一面旋轉的平面鏡和一個凹面鏡。平行光通過旋轉的平面鏡匯聚到凹面鏡的圓心上,同樣用平面鏡的轉速可以求出時間。傅科用這種方法測出的光速是298000 千米/秒。另外傅科還測出了光在水中的傳播速度,通過與光在空氣中傳播速度的比較,他測出了光由空氣中射入水中的折射率。這個實驗在微粒說已被波動說推翻之後,又一次對微粒說做出了判決,給光的微粒理論帶了最後的沖擊。
1928年,卡婁拉斯和米太斯塔德首先提出利用克爾盒法來測定光速。1951年,貝奇斯傳德用這種方法測出的光速是299793千米/秒。
光波是電磁波譜中的一小部分,當代人們對電磁波譜中的每一種電磁波都進行了精密的測量。1950年,艾森提出了用空腔共振法來測量光速。這種方法的原理是,微波通過空腔時當它的頻率為某一值時發生共振。根據空腔的長度可以求出共振腔的波長,在把共振腔的波長換算成光在真空中的波長,由波長和頻率可計算出光速。
當代計算出的最精確的光速都是通過波長和頻率求得的。1958年,弗魯姆求出光速的精確值:299792.5±0.1千米/秒。1972年,埃文森測得了目前真空中光速的最佳數值:299792457.4±0.1米/秒。
光沿直線傳播的前提是在同種均勻介質中。光的直線傳播不僅是在均勻介質,而且必須是同種介質。可以簡稱為光的直線傳播,而不能為光沿直線傳播。光在兩種均勻介質的接觸面上是要發生折射的,此時光就不是直線傳播了。
用波動學解釋光的傳播:傳播途中每一點都是一個次波點源,發射的是球面波,對光源面(一個有限半徑的面積)發出的所有球面波積分,當光源面遠大於波長時結果近似為等面積、同方向的柱體,即表現為直線傳播,實際上也有發散(理想激光除外)。比如手電筒發出的光有很明顯的發散。光的亮度越強大,離照明參照物越近,光的單色性越好,發散越不明顯。當光源半徑與波長可比擬時積分時的近似條件不成立,積分結果趨向球面波,即表現為衍射。
光是直線傳播(均勻介質中)的,但當光遇到另一介質(均勻介質)時方向會發生改變,改變後依然緣直線傳播。而在非均勻介質中,光一般是按曲線傳播的。以上光的傳播路徑都可以通過費馬原理來確定。光是沿前後左右上下各個方向傳播的,光的亮度越亮,越不明顯看出,當光亮度較暗時,由發光體到照明參照物的光會擴大,距離越遠,擴散的越大,由最初的形狀擴散到消失為止,而當發光體離照明參照物零距離時,光的形狀是發光體真正的形狀大小,所以光傳播的方向與光的亮度、光與照明參照物的距離有關。
⑻ 怎麼計算光速,望詳細解答
光速不是計算出來的,而是測量出來的。
人們知道了測量結果後,給出了一些計算光速的公式。例如:在不同介質中的光速的計算:
設:光在真空中的速度是C,光傳輸介質的折射率是n,那麼光在該介質中的速度是:V=C/n
⑼ 物理:光速的計算公式。
真空中的光速 真空中的光速是一個重要的物理常量 ,國際公認值為 c=299792458米/秒 。17 世紀前人們以為光速為無限大,義大利物理學家G.伽利略曾對此提出懷疑,並試圖通過實驗來檢驗,但因過於粗糙而未獲成功。1676年 ,丹麥天文學家O.C.羅默利用木星衛星的星蝕時間變化證實光是以有限速度傳播的。1727年,英國天文學家J.布拉得雷利用恆星光行差現象估算出光速值為c=303000千米/秒。
1849年 ,法國物理學家 A.H.L. 菲佐用旋轉齒輪法首次在地面實驗室中成功地進行了光速測量, 最早的結果為c=315000千米/秒。1862年 ,法國實驗物理學家 J.-B.-L.傅科根據 D. F. J. 阿拉戈的設想用 旋轉 鏡法測得光速為 c =(298000±500)千米/秒。19世紀中葉J.C.麥克斯韋建立了電磁場理論,他根據電磁波動方程曾指出,電磁波在真空中的傳播速度等於靜電單位電量與電磁單位電量的比值,只要在實驗上分別用這兩種單位測量同一電量(或電流),就可算出電磁波的波速。1856年,R.科爾勞施和W.韋伯完成了有關測量,麥克斯韋根據他們的數據計算出電磁波在真空中的波速值為 3.1074×105千米/秒 ,此值與菲佐的結果十分接近,這對人們確認光是電磁波起過很大作用。
1926年 ,美國物理學家 A.A. 邁克耳孫改進了傅科的實驗,測得c=(299796±4)千米/秒 ,他於1929年在真空中重做了此實驗,測得c=299774千米/秒 。後來有人用光開關(克爾盒)代替齒輪轉動以改進菲佐的實驗,其精度比旋轉鏡法提高了兩個數量級。1952年,英國實驗物理學家K.D.費羅姆用微波干涉儀法測量光速,得c=(299792.50±0.10)千米/秒。 此值於1957年被推薦為國際推薦值使用 ,直至1973年。
1972年 ,美國的 K.M.埃文森等人直接測量激光頻率γ和真空中的波長λ,按公式c=γλ算得c=( 299792458 ±1.2 )米/秒 。1975年第15屆國際計量大會確認上述光速值作為國際推薦值使用。1983年17屆國際計量大會通過了米的新定義 ,在這定義中光速 c= 299792458 米/秒為規定值 ,而長度單位米由這個規定值定義。既然真空中的光速已成為定義值,以後就不需對光速進行任何測量了。
介質中的光速 不同介質中有不同的光速值。1850年菲佐用齒輪法測定了光在水中的速度,證明水中光速小於空氣中的光速。幾乎在同時,傅科用旋轉鏡法也測量了水中的光速,得到了同樣結論。這一實驗結果與光的波動說相一致而與牛頓的微粒說相矛盾(解釋光的折射定律時),這對光的波動本性的確立在歷史上曾起過重要作用。1851年,菲佐用干涉法測量了運動介質中的光速,證實了 A.-J. 菲涅耳的曳引公式