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    1. 实验过程

  美国物理学家迈克耳逊选择了两个山峰,测出两山峰间的距离,如图2-72,在第一个山峰上安装一个强光源S和一个正八面棱镜A,光源S发出的光,经过狭缝射到八面镜A的面1上,反射后射到放置在另一个山峰上的凹镜B上,经平面镜M反射后,再由凹镜B反射回第一个山峰.如果八面镜静止不动,反射回来的光就射到八面镜的另一个面3上,经面3反射后,通过望远镜C进入观察者的眼中,看到光源S的像.

                   

  如果使八面镜转动,那么光经凹面镜B反射回来时,八面镜的面3已经偏离了原来的方向,经面3反射后的光将不再进入望远镜中,观察者就观察不到光源S的像了. 适当调节八面镜的转速,使反射回来的光到达八面镜时,八面镜恰好转过转,这时面2正好转到原来面3所在的位置,经面2反射后的光就可以进入望远镜中,观察者就可以重新看到S的像. 根据八面镜转过转所用的时间和两山峰间的距离,就可以算出光在空气中的速度. 迈克耳逊校正得出光在真空中的速度c=(299 796±4 ) km/s.

  2. 相关知识

  1970年以后,开始用激光测量光速,这种测量方法的原理是测出激光的波长λ和频率υ,利用c=λυ计算出光速c来. 激光测速法大大提高了测量的精确度.
  根据1975年第15届国际计量大会决议,真空中的光速值定为c=299792458 m/s,通常取c=3.00×108 m/s.

    难点突破:

    1. 光速在真空中的传播速度为c=3×108 m/s,光在其他任何一种介质中的传播速度都小于它在真空中的传播速度. 二者的关系是v=,式中n为介质的折射率. n总是大于1的,其中空气的折射率n空气=1.00029;与1相差无几,因此习惯上也把空气中的光速取做3×108 m/s.

  2. 本实验是运用光的反射定律及平面镜成像规律而进行的,所以在分析过程中要注意光路可逆的应用.

    例题2-26 在迈克耳逊测定光速的一次实验中,测出了两山峰的距离为35373.21 m,八面棱镜的旋转速度为528 r/s,试利用这些数据算出光在空气中的速度.

  

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