光的速度是怎么测量出来的

大家好，今天小编关注到一个比较有意思的话题，就是关于怎么测光速的问题，于是小编就整理了4个相关介绍怎么测光速的解答，让我们一起看看吧。

光速是怎样计算出来的

《圣经》里面记载，上帝创造世界的第一件事情，就是先来——光！可见光的地位非同一般。那么光速又是怎么测算出来的呢，这就是一部小小的人类文明科技发展史啦。

哲学家的年代，全靠猜

古希腊时代，亚里士多德这批伟大的哲学家们，就已经很注意光了。

但是说到测量，很可惜啊，在那个时代，阿拉伯数字（其实是印度人发明的）传入西方世界还要再等待一千年左右，世界上还没有一个能准确记录时间的工具，甚至零还没有被创造出来，你想要一把现代意义的尺子还得等待至少五百年。

能随便猜猜，也是尽力啦，我也很无奈啊。

观星者们

人类是一直仰望星空的种族，真正意义上第一次测量光的行为，当然是由天文学家们来完成。

丹麦的天文学家欧尔.罗麦，于1676年，第一次提供了光的较为可靠的数据。他是根据观察木卫和木星的凌日时间差别，来估算光速的，当然由于他测量到的木星和地球距离变化并不准确，所以他的光速为22.53Km/s。

不过这仍旧是一项了不起的成就。

机械师们的努力

时间来到1849年，同学们应该知道，这时候已经经历了第一次工业革命，人类即将迈入电气时代的前夜，机械制造水平可是相当的厉害了，顺利成章，法国物理学家斐索利用高速齿轮进行这项工作，数据的准确度再次上了一个台阶。

1862年，傅科发展出另一种测定光速的方法，他用一个高速转镜来测量微小的时间间隔。通过逐渐加快转镜转速，让返回的光恰恰在棱镜的下一个面上，再通过半透镜M观察从望远镜里看到返回光线所成的像。用这种方法得到c =299,796±4Km／s。

现代的手段

发明了电之后，一切都简便很多；当然我们还有了激光，那就更是如虎添翼。

现在我们通过发射非常接近单色光的激光，通过激光干涉仪，精确的测量出波长，再根据：光速＝波长X频率——得出误差低至十亿分之四的标准光速。

结语和一点题外话

简单的测量光速是一个技术活，但没有理论的指引，一切技术都无从着力。在光速理论发展中，起到决定性指导作用的，一个是麦克斯韦，他成功地将电力和磁力的理论统一起来，才有了光传播的真正的理论。另一个是爱因斯坦，是他指出了真空光速不变的真相，逼近了宇宙的真相。

光经历了这么的过去，它的未来将会如何，我们仍旧在期待着。

我是猫先生，感谢阅读。

我就是最早发现光速那个大佬的测定法吧，那个大佬叫罗默，所以我们也把这种测定法叫罗默测定法。

好吧，罗默这个画像让我想起了一个非常有名气的表情包

好了不扯淡

罗默是根据观测木卫一这个卫星来算光速的

咱们看上边这个图，A是太阳，E、H那个大圆圈是地球轨道。B是木星，那个小圆圈是木卫一的轨道。

木卫一绕木星转到CD中间阴影区的时候被木星挡住，从地球上看不到。

然后我再把图片标记一下

箭头代表着公转轨迹，我们先看F和G，这时候地球是在逐渐接近木星，当地球在F点的时候，发现木卫一进入了C点，也就是消失了。然后地球运动到G点，木卫一到了D点，也就是又出现了。

但问题来了，F点到C点的距离比G点到D点的距离远的多。也就是说，他消失的时候我们要花更长的时间才能发现，而重新出现则更快就能发现。

而L和K这边就不一样，因为地球这个时候是在远离木星的轨道上，从L点观察到木卫一进入C点消失比较快，而从K点观测到木卫一从D点出现比较慢。

然后罗默就发现，地球在靠近木星和远离木星的轨道中，木卫一消失的时间是不一样的。

以此判定光是有传播速度的，当时他计算出光的传播速度应该为2.25x10的八次方。虽然和现代光速约等于3x10的八次方还有些差距。但以当时的条件来说，能做出这么个判断已经很牛逼了

几年没接触过物理了，只有几点测量思路。高三物理对相对论的初步介绍里面有迈克尔逊干涉测量办法，我不再多说。公式一，速度等于路程除以时间，公式与光的属性无关。早期测量光速利用多次镜面反射来进行测量，现在可以利用地月这种大距离进行实验。公式二，前题已知光具备波的属性则波速等于波长乘以频率，问题是怎样保证光的相干度。激光的发明解决了这个问题，频率和波长可以分别通过不同公式用两个实验分别求出来。公式三麦克斯韦方程组，前提是已知光是电磁波。利用4个微分方程外加2个边界条件，解出来光速等于真空介电常数和磁导率的乘积平方根的倒数（凭印象写的，没重新计算），利用其他方法测算这两个数据。公式四，爱因斯坦质能方程与光属性无关，用实验测算亏损质量和释放能量。暂时只想到这4个公式，条条大陆路通罗马，前人也正是尝试各种不同方法才使得科学更加严谨与完善。

一个最简单快捷的方法，已知月球与地球距离是380000千米，从地面向月球发射，一固定频率的电磁波，准确的记录发射时间，再准确接收到电波的反回时间，这两时间差就是电磁波完成760000千米所用时间，这个时间是2，52秒。那么光速(电磁波速)c=S/t=76万千米/2，52秒≈30万千米/秒。

题主的问题问的是光速是怎么“算”出来的，所以这里不提试验方法获得光速数值，只说理论计算如何获知光速数值。

根据麦克斯韦方程组可以算出电磁场的传播速度为光速。

麦克斯韦方程组是一组描述电场、磁场与电荷密度、电流密度之间关系的偏微分方程。由四个方程组成，分别是：描述电荷如何产生电场的高斯定律、表明磁单极子不存在的高斯磁定律、解释时变磁场如何产生电场的法拉第感应定律，以及说明电流和时变电场怎样产生磁场的麦克斯韦-安培定律。

根据法拉第感应定律，时变磁场会生成电场，根据麦克斯韦-安培定律，时变电场又生成了磁场，这不断的循环使得电磁波能够以光速传播于空间。

其中的介电常数ε0和磁导率μ0是通过实验测定出来的。

真空介电常量即真空电容率ε0=8.854187817×10^(-12)F/m

真空磁导率µ0 = 4π×10^−7 V·s/(A·m) ≈ 1.2566370614...×10^−6 H·m^−1

麦克斯韦通过对比计算结果与天文学测量获得的光速数值，判定光波就是一种电磁波，光辐射就是一种电磁辐射。

光的速度是怎么测量出来的

齿轮从很低的转速开始逐渐提速，在转速提升到某一关键速度的时候，齿轮转过两个齿的角度时，光线刚好从远处的镜子里折回。这样根据两齿之间的角度以及齿轮的转速，镜子的距离就可以计算出光速的大小。假设齿轮的转速刚好是

，齿轮一共有N个齿，远处的镜子距离观察者L。那么光速

。

光速怎么测量

这个测量办法是由法国物理学家菲索想出来的，当齿轮不转动的时候，光线射出从镜子反射回来再通过原来的齿轮缝隙射入到我们眼睛。当快速转动齿轮的时候，有一种情况那就是光线从该齿轮缝隙射入，再次返回的时候正好齿轮转了整圈，光线依旧从该缝隙返回。所以接下来要做的就是不断的加大齿轮数和齿轮与镜子的距离。

最终菲索当把齿数增加到720，光源距镜子的距离达8公里之遥，齿轮的转数达到12.67转每秒，最终测出了光的速度为31.5万公里每秒。这个误差已经是非常的小了接近真实值。

光的速度这么快，是怎么测出来的

光的速度是通过一系列精密的实验测量得出的。其中最著名的实验是迈克尔逊-莫雷实验，它利用干涉现象来测量光的速度。

实验中，一束光被分成两束，分别沿着垂直的路径传播，然后再次合并。通过调整其中一束光的路径长度，观察干涉条纹的移动，可以计算出光的速度。

这个实验的结果表明，光在真空中的速度约为每秒299,792,458米，即光速。

其他实验也通过不同的方法测量光速，如使用电磁波的传播时间、光的折射和反射等。

这些实验的结果都验证了光速的恒定性和约等于299,792,458米每秒的事实。

光的速度是通过多种实验测量得到的。其中最著名的实验是米歇尔逊-莫雷实验，它利用光的干涉现象，测量光在真空中的速度。此外，还有其他实验，如费曼的反射实验、阿贝尔的旋转镜实验、法拉第的电磁感应实验等。通过这些实验，科学家们得出的光速值都非常接近，最终确定了光在真空中的速度为299792458米/秒。这个值已经成为了国际上通用的标准，被广泛应用于现代科学和技术领域。

光的速度最初是由丹麦天文学家奥列·罗默使用木卫二的卫星时钟发现的。当木卫二绕行木星时，会阻挡它的光线，使地球上观测到的时间有所差异。

但罗默发现，这种差异在地球离木卫二较远时更加明显，可以推断光走过更长的路程，从而计算出光的速度约为每秒29.8万公里。

现代科学技术也使用类似的方法测量光速，如使用激光作为光源，利用镜子将光反射回来并测量时间差，再利用物理公式计算出光的速度。

到此，以上就是小编对于怎么测光速的问题就介绍到这了，希望介绍关于怎么测光速的4点解答对大家有用。