给你看一下课本中怎么说：很复杂的!第七章光的传播速度?从古至今,人们不断地探索测量光速的精确方法.最新得到的光速的实验值c=299792458km／s.光以有限速度传播的理论的确立以及光速的精确测定,在建立光的电磁波学说方面起了重大的作用.麦克斯韦电磁场理论指出,电磁波的真空中的传播速度c等于1／,即c=299792500km／s,与上述光速的实验值相一致,表明光波是电磁波谱的一部分.其次,光速与物理学中许多问题有密切的关系,所以光速的测定是物理学中一个十分重要的课题.?§1光速的测定?一、罗默法测光速?最早测得光速的是丹麦天文学家罗默(O.Rmer,1644～1710).他测定光速的时间是1676年.罗默在观察时所用的是木星每隔一定周期出现一次的卫星蚀.他在观察时注意到：连续两次卫星蚀相隔的时间,当地球背离木星运动时,将比地球迎向木星运动时要长一些,他用光的传播速度是有限的来解释这个现象.光从木星发出(实际上是木星的卫星发出),当地球离开木星运动时,光必须追上地球,因而从地面上观察木星的两次卫星蚀相隔的时间,要比实际相隔时间长一些；当地球迎向木星运动时,这个时间就短一些.因为卫星绕木星的周期不大(约为175天),所以上述时间差数,在最合适的时间(图7-1中地球运行到轨道上的A和A′两点时)不致超过15s(地球公转轨道速度约为30km／s).因

　　此,为了取得可靠的结果,当时的观察曾在整年中连续地进行.?罗默从他的测量得出,光走过与地球轨道半径等长的距离所需的时间约为11分钟.在罗默时代只知道地球轨道半径的近似值,当取半径为1497×106千米时,算得光速c=215000千米／秒.现代用同种方法测得光速c=298×108米／秒.较为接近实验室光速值.?二、旋转齿轮法?

　　在实验室中测定光速首先是在1849年9月由斐索实现的.他用定期遮断光线的方法(旋转齿轮法)进行自动记录,图7-2为实验示意图.从光源S发出的光经会聚透镜L1射到半镀银的镜面A,由此反射后在齿轮W的齿a和a′之间的空隙内会聚,再经透镜L2和L3而达到反射镜M,然后再反射回来.又通过半镀镜A(背面镀一层很薄的银膜,图中以粗线表示银镀面)由L4会聚后射入观察者的眼睛E.如使齿轮转动,那么在光达到M镜后再反射回来时所经过的时间Δt内,齿轮将转过一个角度.如果这时齿a和a′之间的空隙为齿a(或a′)所占据,则反射回来的光将被遮断,因而观察者将看不到光.但如齿轮转到这样一个角度,使由M镜反射回来的光从另一齿间空隙通过,那么观察者会重新看到光.当齿轮转动得更快,反射光又被另一个齿遮断时,光又消失.这样当齿轮转速由零而逐渐加快时,在E处将看到闪光.设从M镜反射回来的光第一次消失时齿轮每秒的转数为v,一个齿转到一个齿隙所需间为Δt,齿轮的总齿数为n.设每个齿与齿隙的宽度均相等,那么时间?Δt=?另一方面,这时间Δt又等于光从齿轮到反射镜M往返所需的时间,令齿轮到M之间的距离为l,则??Δt=?从以上两式,可得?斐索在实测时,齿轮的齿数n=720,距离l=8.62km.他发现第一次看不见光时,齿轮的转速为126周／s,由此求得光速为315000km／s.?三、旋转镜法?傅科在1851年成功地设计了测定光速的另一种实验室方法.这个方法的原理早在1834年和1838年就已为惠斯通和阿喇果先后提出过.当时提出这个实验的目的在于对真空中的光速和其它物质中(如水)的光速进行比较.这个方法主要用一个高速均匀转动的镜面来代替齿轮装置.由于光源较强,而且聚焦得较好,因此能精确地测量很短的时间间隔.图7-3(a)是实验装置的示意图.从光源S所发出的光通过半镀银的镜面M1后,经过透镜L射在绕O轴旋转的平面反射镜M2上,O轴和图面垂直.光从M2反射而会聚到凹面反射镜M3上,M3上的会聚点沿镜面移动,但光线还是对称地反射,到达M2后仍按原入射方向反射到M1.在一定的范围内不论M2镜的位置怎样改变,只要会聚点仍落在M3上,S′的位置仍可保持不动,仅当转过的角度很大时,光线的会聚点才会离开凹镜M3,而使S′消失.故当平面镜M2缓慢地绕O轴继续转动时,像S′忽隐忽现；当转动较快时,隐现的频率也跟着增加,直至看不出有隐现的现象,似乎仍在S′处看到这像.以上情况是假定光从M2反射到达M3,再由M3反射回M2所需的时间Δt比M2镜转动的时间小到可略去不计,即在Δt的极短时间内,M2可以认为没有转动.当M2的转速足够快时,这样的假定便不正确了,在Δt时间内M2实际上将转过角度Δα,即再由M′2向M1反射回去的光线,相对于原来由M1入射到M2的光线,已经转过2Δα［图7-3(b)］.像S′的位置因之改变到S″,相对于可视M2为不转时的位置移动了ΔS的距离：?ΔS=2Δα·l?式中l是从透镜L到S′(或S)的距离.?另一方面,如果ω是M2镜转动的角速度,则在Δt时间内转过的角度为Δα=ωΔt.Δt是光从M2到M3往返所经历的时间,以l0表示M2和M3之间这段路程的长度,则??Δt=?由此得出Δα=ω?由此代入ΔS的式子,得?以c=?因此,直接测量ω、l、l0及ΔS,便可求得光速.?在傅科的实验中,l=4m,l0=26m,ΔS=0.0007m,ω=800×2πrad／s?,他在1862年测得光速的值c=298,000±500km／S.顺便指出,傅科利用这个实验的基本原理,首先测出了光速在介质(水)中的速度v＜c,这成了微粒说和波动说之间决定争论胜负的著名判决性实验,从而使微粒说遭到致命的打击.?四、旋转棱镜法?迈克耳孙曾将上述方法加以改进.从某种意义来说,他是把齿轮法和旋转镜法结合起来,创造了旋转棱镜装置.齿轮法之所以不够准确,是由于不仅当齿的中央将光遮断时变暗,而且当齿的边缘遮断光时也是如此.因此不能精确地测定像消失的瞬时.旋转镜法也不够精确,因为在该法中像的位移ΔS太小,只有0.7mm,不易测准.迈克耳孙的旋转棱镜法克服了这些缺点,图7-4是其装置的示意图.?

　　从光源S发出的光在钢质正八面棱镜R的a面上反射,借助于平面镜c和c′射向凹面镜A,并且以平行光束反射到装置在附近山头上的另一凹面镜B上,然后会聚到平面镜B′,仍沿原来方向反射回去,到达A镜,最后又借助于平面镜d′和d,使光射向棱镜的b面,经平面镜p最后成像于S′点.当棱镜不动时,b面和a面相对,当棱镜转动时,可以选择这样的角速度,使在光来回一次所经历的时间内,棱镜恰好转过1／8周,当b′面转到b面的位置上,光从b′面再一次发生反射.在这样的条件下,像仍然在原来的位置S′.如果b′并非恰好转到b面的位置,那么像S′的位置将稍有移动.在旋转齿轮法中两齿间一个空隙位置的改变现在已为棱镜面转到另一个棱镜面的改变的所代替,像S′的位移和旋转镜法中的位移相似,但在那里它是作为一个主要的待测量,而现在则仅起着校正的作用.这样可以比上述的两种实验更准确地测定光在来回反射时所需的时间Δt.在1926年所进行实验中,迈克耳孙选择了两个山峰,在两个山峰上各装一镜(A和B),其间的距离为3537321m,而棱镜的旋转速度为528转／s.在距离这样远的情况下,不能不考虑以空气的不均匀性,而