光和电的速度那么快，科学家是怎样计算出来的呢？

Question

如题所述

Answer 1

真空中的光速是古老物理常数伊，伽利略曾经建议让光都走7．5千米的距离来测量它的速度，但是失败了，因为使用的设备并不完美。1676年的时候，丹麦天文学家罗默首次提出了一种测量光速的有效方法，利用木星卫星的侵蚀，根据罗默提出的数据和地球半径，惠更斯第一次计算出光的传播速度约为200000千米／秒。

在1728年的时候，英国天文学家布拉德利计算出光速为310000千米／秒，在1849年的时候，法国FISO测量的光速为315000千米／秒，1850年的时候，法国物理学家傅柯测得的光速为298000千米／秒，1874年，康沃尔测得的光速为299990千米／秒。接下来，测量光速的终生目标是，迈克尔逊于1873年从美国海军学院毕业，并留在学校教授物理和化学。

大约5年后，开始测量光速，然后前往欧洲，在德国和法国研究光学。回家后，他离开了海军，成为凯斯学院的物理学教授，迈克尔逊在1907年获得了诺贝尔物理学奖，因为他对精密光学仪器以及借助这些仪器的光谱学和计量学研究工作做出了贡献，迈克尔逊自己设计了一个旋转镜和一个干涉仪来测量微小的长度，折射率和波长。

在1879年的时候，他的光速为299910±5千米／秒，在1882年的时候，他的光速为299853±6千米／秒，理论上，它是相同的，300，000千米／s，但电流的传输取决于介质线，因为导线有电阻，我们可以看到电比光慢。

关于光和电的速度那么快科学家是怎样计算出来的呢的问题，今天就解释到这里。

Answer 2

迈克耳孙自己设计了旋转镜和干涉仪，用以测定微小的长度、折射率和光波波长，1879年，他得到的光速为299910±5千米/秒；1882年，他得到的光速为299853±6千米/秒，这个结果被公认为国际标准，沿用了40年。电的传播速度是指电场的传播速度，电场的传播速度非常快，在真空中，这个速度的大小约为接近于光速。电路接通以前，金属导线中虽然各处都有自由电子，但导线内并无电场，整个导线处于静电平衡状态，自由电子只做无规则的热运动而没有定向运动，当然导线中也没有电流，当电路一接通，电场就会把场源变化的信息，以大约光速的速度传播出去，使电路各处的导线中迅速建立起电场，电场推动当地的自由电子做漂移运动，形成电流。

Answer 3

光速不是直接测量出来的，我们是从通过测量光的波长和频率用公式测量出来的。比如1950年，艾森提出了用空腔共振法来测量光速。这种方法的原理是，微波通过空腔时当它的频率为某一值时发生共振。根据空腔的长度可以求出共振腔的波长，在把共振腔的波长换算成光在真空中的波长，由波长和频率可计算出光速。

Answer 4

计算的方法有很多种，有通过传感器直接进行测试，也可以通过镜面不断反射来延长传播时间，最后通过距离和时间计算出速度。