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第84章 傅科测定光速

法国物理学家傅科在物理学史上以其“傅科摆”的实验著称于世。

1850年,傅科设计了一面旋转的镜子,让镜子用一定的速度转动,使它在光线发出并且从一面静止的镜子反射回来的这段时间里,刚好旋转一圈。这样,能够准确地测得光线来回所用的时间,就可以算出光的速度。经过多次实验,傅科测得的光速平均值等于2.98×108米/秒。值得一提的是,傅科还在整个装置充入了水,测定了光在水中的速度。他发现光在水中的速度与空气中的速度之比近似等于3/4,正好等于水和空气的折射率之比。水中的光速慢于真空中的光速,这一结果与微粒理论的预言相悖。1850年5月6日,傅科向科学院报告了自己的实验结果,证明了波动说的观点是正确的。然而具有戏剧性的事实是,此时大多数物理学家早已接受了光的波动说,所以这个实验结果对微粒理论来说只是一个迟到的“唁电”。

近代实验室测量光速的方法,如微波干涉法、光谱法、声调制法、激光测速法,精度更高。除菲佐和傅科实验数值以外,在他们以后的科学家测定的光速值与电磁理论中的计算值非常接近,既说明这个实验室所测的数值是正确的,同时也给麦克斯韦的光和电磁理论提供了有力的证据。