第七章光的量子性 第一部分光速的测定光的相速度和群速度 1 测定光速的实验室方法 2 光的相速度和群速度
第七章 光的量子性 1 测定光速的实验室方法 2 光的相速度和群速度 第一部分 光速的测定 光的相速度和群速度
第一节光速的实验测定 前面说明了光的波动性，横波性，测出光的速度显然是人们关心 的问题。按照麦克斯韦电磁场理论，电磁波在真空中的速度 C= =299792.500m/s, EoMo 光速的实验值c=299792458km/S,二者一致，光是一种电磁波。 一、旋转齿轮法 W L:X 图6.1 ≥ a
前面说明了光的波动性，横波性，测出光的速度显然是人们关心 的问题。按照麦克斯韦电磁场理论，电磁波在真空中的速度 ， 光速的实验值 ，二者一致，光是一种电磁波。 一、旋转齿轮法 图6.1 第一节 光速的实验测定
一个齿转到一个齿隙所需的时间为 △t= 2nv 光行走的时间-2 当△1=△t'时，眼晴看不到光 1-21 2nv c c =4nvl 斐索在实测时n=720 21=17.34km y=12.6周/s c=315000m/s
一个齿转到一个齿隙所需的时间为 光行走的时间 当 时，眼睛看不到光 斐索在实测时
二、激光测速法 这个方法的原理是同时测定激光的波长和频率，(1970年美国国 家标准局和美国国立物理实验室最先运用)。由于激光的频率和波 长的测量精确度已大大提高，所以用激光测速法的测量精确度可达 109,比以前已有的最精密的实验方法提高约100倍。 现代真空中光速的最可靠值是c=299792458km/s 麦克斯韦光的电磁理论 C= ==299792.50m/s EoMo
二、激光测速法 这个方法的原理是同时测定激光的波长和频率，（1970年美国国 家标准局和美国国立物理实验室最先运用）。由于激光的频率和波 长的测量精确度已大大提高，所以用激光测速法的测量精确度可达 10-9 ，比以前已有的最精密的实验方法提高约100倍。 现代真空中光速的最可靠值是 麦克斯韦光的电磁理论
三、长度单位米的定义 天文学家是以光束值作为长工测量的参考的，因此期望有一个不 变的光速值。为此，国际计量局米定义咨询委员会确认，不管长度 和时间单位的定义将来是否改变，光速值将维持不变。 因为波长的定义受到许多物理因素的影响，而光速由于其恒定不 变的性质，以光速为基础的米定义可以保持很长时间。这样长度的 定义可以保持很长时间。长度的定义将只受到测量时间的准确度的 限制，目前测量时间的准确度很高（3×101) 1983年，在巴黎的第十七届国际计量大会通过：“一米是光在真 空中在1/299792458s的时间间隔内所传播路径的长度
三、长度单位米的定义 天文学家是以光束值作为长工测量的参考的，因此期望有一个不 变的光速值。为此，国际计量局米定义咨询委员会确认，不管长度 和时间单位的定义将来是否改变，光速值将维持不变。 因为波长的定义受到许多物理因素的影响，而光速由于其恒定不 变的性质，以光速为基础的米定义可以保持很长时间。这样长度的 定义可以保持很长时间。长度的定义将只受到测量时间的准确度的 限制，目前测量时间的准确度很高（3×10-11） 1983年，在巴黎的第十七届国际计量大会通过：“一米是光在真 空中在1/299792458s的时间间隔内所传播路径的长度。