光學(xué)常識-光速的測定以及光的反射定律
光速的測定
1. 伽利略等人利用遠(yuǎn)距離測量光的速度,但卻無法測得,于是推論光速為無窮大。
2. 1675年,隆美耳由木星的月蝕週期,觀測出光速并非無窮大。
3. 1849年,菲左以下列裝置測量光速
原理:光由S出發(fā),經(jīng)由半透鏡m,一半透射(無用),一半反射向齒輪F,經(jīng)過齒輪縫隙之后,射向平面鏡M,
在完全反射回來,經(jīng)過F、m及一凸透鏡到達(dá)眼睛,若光行進(jìn)的時(shí)間恰為齒輪轉(zhuǎn)一格的時(shí)間,則可由此得到光的速度。
計(jì)算:齒輪轉(zhuǎn)速:f轉(zhuǎn)/秒
齒輪齒數(shù):n齒/轉(zhuǎn)
fn:齒/秒(頻率)
1/fn:秒/齒(週期)
光速:m/s
測得光的速度為3.13×108公尺/秒。
4. 1850年,富可以動鏡代替菲左的齒輪。
5. 1926年,邁克生以八面稜鏡的轉(zhuǎn)動精密測量,測得光在真空中的速度為
6. 近來光速的測定有很大的進(jìn)步,測得光在真空中的速度為
7. 光速的特性如下:
a 光在真空中的速度與顏色(頻率)無關(guān)。
b 光在介質(zhì)中速度較真空中為小,且與顏色(頻率)有關(guān)。
光的反射定律
1. 光的路徑必須遵守反射定律:
a 入射光與反射光及法線位于同一平面上
b 入射角與反射角相等
2. 費(fèi)瑪原理:光之行進(jìn)必選擇費(fèi)時(shí)最短的路徑
3. 利用費(fèi)馬定理證明反射定律