光速测定中激光调制频率选择性的研究

对激光经过超声晶体光栅调制从而利用相位差和光程差进行光速测定进行了理论分析和实验研究。结果表明,在光速测定时超声波频率的选择并不影响测量结果,但在晶体谐振频率附近进行测量更有利于光强波形的观察和结果的测定。这一结论在同类实验问题的操作上具有一定的指导意义。     

爱因斯坦建立狭义相对论的关键一步——同时性定义

本文阐明了双程(回路)光速的数值可以由实验直接给出,但是单向光速的数值不能由实验获得而只能通过单向光速各向同性的假设使之等于双程光速的数值.有了这个(假定的)单向光速的数值就可以同步惯性系中的所有时钟,因而定义了惯性系的时间坐标,正是由于这种同时性定义,爱因斯坦才进而发现了狭义相对论.迄今为止所有测量光速的实验给出的都是双程而非单程光速的数值.为了从理论上阐述单程光速无法测量,我们介绍了爱德瓦兹同时性,它是使用双程光速不变而单程光速任意的假设来定义的;同时给出了与之相应的爱德瓦兹变换,进而讨论了这种同时性与爱因斯坦同时性的关系.通过时间膨胀和长度收缩效应阐明了二者在物理上是等价的,也就是说单向光速的效应在实验中不会显现.     

光速的测量史

 光速是指真空中电磁波的传播速度,它是物理学中最重要的常数之一。人们最初是通过测量可见光的传播速度测得它的数值的,目前国际公认值是Ｃ＝２９９７９２４５８米／秒。光速是人们最早测量的物理常数,对光速测量方法的进展,不仅标志着光速在准确度上的不断提高,还充分反映了近代物理及其实验方法的惊人发展。人们对光速的测量可以分为以下两个阶段。１．１６７６年～１９２９年的２５０多年在这一阶段,人们确定了光速的有限性,并对光速进行了初步测量。１７世纪以前,天文学家和物理学家认为光速为无限大,宇宙中恒星发的光是瞬间到达地球的。     

反常色散介质“超光速”现象研究的新进展

文章介绍了王力军等人的光脉冲在反常色散介质传播实验的测量结果，说明了实验测量的不完全性，因而它不能在是否超光速的问题的答案，文章还介绍了近一年来相应的理论研究工作，文章作者依据物理概念和理论研究结果论证了该实验所得的负群速度本身并不超光速；如果把负群速度看成是某种能量的传播那私超光速出现在负群速度开始时间间，因而它是超距作用，违反能量守恒或动量守恒，因此，负群速度只是表观速度，能流的研究结果也证明了这一点。这就是说，该实验并没有观察 到超观察到超光速传播。     

光速测定的历史概述

以人物、事件、时间为主要线索,综述了测定光速最重要的几个实验,对于光速的测定历史以及光速在物理学中的重要意义进行了简要的阐述.     

光速的“不变”和“变”

光速不变原理是狭义相对论的重要物理基础,也是整个现代物理学中具有重大影响的基本原理之一.对光速不变原理的深入讨论和进一步的实验验证,无疑将产生广泛而深远的影响.自然科学是相对真理,光速不变原理当然也不例外,即一方面它包含有绝对真理的成份,因而它确能具有广泛的适用范围.但同时它又是相对的、近似的、有条件的.因此,对光速不变原理的正确性的简单否定或绝对化,都是不对的. 一、光速的不变性 光迹不变原理是从孕育狭义相对论的一系列实验──如曹顿-诺布尔电容器实验、瑞利折射介质实验、斐索实验、迈克耳孙-莫霍实验(特别是迈氏…     

几种测量光速的方法

 光在真空中的传播速度是自然界的基本常数,说明麦克斯韦关于光的电磁理论是正确的。准确测定光在不同介质中的传播速度,特别是在真空中的传播速度,引出了群速的概念,它在现代量子物理学中也很重要。真空中光的传播速度与频率、光源和观测者的运动无关,是一切物体运动速度的极限速度,它为建立狭义相对论奠定了一定基础。光速的测定是光学乃至整个物理学的重要课题。最早进行光速测量的实验,是由伽利略于1607年提出并实施的。他的实验没有获得任何结果而失败了,但实验表明:如果光速是有限的,那么其速度是非常之大的。     

光速

 光的传播速度在物理学中起着十分重要的作用,因为原子世界中的一切事件都同光速有关.因此,有关光速的知识对于我们近代文明显得特别重要.过去几百年来,已有很多人利用直接或间接的方法,在真空中或在各种透明介质中对光的传播速度作了测量.在测量光速中,需要区分两种不同性质的光速,一种是相速或称波速,一种是群速或称信号速.现对它们分别作一简述.     

物理学咬文嚼字之五十一速度

速度是切空间里的实在．速度对应的词有speed，velocity，celeritas等．光速作为时空连接的参数，它在Maxwell方程中的出现意味着它不是一般意义上的速度．光速c是个整数，或者就是1．利用△x／△t测定中微子的超光速反映的是一种物理学理解上的不足．     

光速测量的发展

光速是经典物理学中的一个重要的基本恒量.它的数值的测定及其特性的研究与近代物理学和实验技术的许多重大问题关系密切,并在现代计量科学的发展中占有重要地位,因此它一直受到物理学家们的广泛注意.1983年召开的第十七次国际计量大会正式通过了和光速直接有关的“米” 的新定义:“米是光在真空中在(1/299792458)s的时间间隔内所进行的路程的长度”.由此更可显示光速的重要意义. 一、历史的回顾 光的传播速度问题,在古代是有很大争论的.虽然早在公元前一百年就有人提出了光速的有限性[1],但在1676年以前人们一直认为是瞬时传播的.1607年,伽…     

光拍频法测光速实验的改进

光速的测定是物理学中一个十分重要的课题,文章介绍光拍法测光速原理,结合现有实验仪器,对原有光拍频法测光速的公式加以变换,光速测量的精度有了很大提高。     

提高CG-V型光速测定仪精度的方法探究

利用CG-V型光速测定仪测量光速时,该仪器实验精度除了与频率和光程差的准确测量有关外,还由相位差的判断决定。由于仪器操作不当,产生了虚假的相移,造成误差的产生。本次实验通过对光速测定仪调节过程的细化,提出了可以提高CG-V型光速测定仪精度的调节方法——光斑定位法。     

利用高精度时间间隔测量技术实现光速测定方法的研究

为了实现实验室环境下测定光速，采用已知长度及折射率的单模零色散光纤作为传输介质，利用高精度时间间隔测量技术测量了光在该光纤中的传输延时。经过理论推导，求出光速c与作为传输介质的光纤长度L、折射率n及光纤延时τ之间的关系式，从而通过测量得到L，n及τ的值即可计算得到真空中的光速值。与传统的利用天文法及精密仪器测量光速的方法相比，采用比较先进的高精度时间间隔测量技术可使时间分辨率达到125ps，从而在实验室环境下，利用简单仪器得到了高精度的测量结果。最终测量所得光速为299928077m/s，误差为30860m/s。     

相对论要不要动?怎样动?

关于相对论问题的讨论,主要集中两点;要不要动它?怎么动?第一点似较明显,因为: 一、没有充分理由表明光速是宇宙间讯号传递的最高限,相对论必有它的局限性和适用范围,深入地对它进行分析研究无论在哲学上和学术卜都是有意义的. 二、单程光速不变,迄今并未被实验直接证明.虽然相对论的大部分(不是全部)结论已被证实. 三、如果测量出光子有静止质量或发现了超光速的运动,则现有相对论势必要改造. 事实上,弱相互作用的宇称不守恒、时间反演对称的破坏,早已发出了相对性原理被部分破坏的讯号了.秦元勋同志不满足于相对论已取得的成果,敢于动它,…     

光速测量方法的改进

对CG-Ⅲ型光速测定仪的测量方法作了改进,通过实际测量的结果表明,该实验方法改进后,光速测量的精度有了很大提高.     

用光速测定仪探究水的折射率

用光速测定仪探究折射率是测量介质折射率的一种方法。本实验特别适合液体折射率的研究,我们以水为参考尝试测量它的折射率。     

锁定放大器在光速测量中的应用

结合声光调制原理和锁定放大器的工作原理,设计了基于调制法的测量光速实验.通过测量和计算得出光速为2.993×108 m/s和3.000×108 m/s,与光在空气中的速度值2.997×108 m/s相比,误差分别为0.13%和0.10%.此方法的优点是光速经过调制后,光的频率被调制为60～100 MHz,使得光波长调制为3～5 m,便于在实验室里进行光速测量.     

LabVIEW在光速测定实验中的应用

光速是非常重要的物理常量,在实验室内受距离限制,常用光拍频法进行光速测量.但是读取数据时主要凭借人眼观察李萨茹图形、或者波形是否移动了一个完整周期,在实际测量时造成了很大的误差,致使最终结果误差增大.利用LabVIEW中的波形处理函数,直接将近程光、远程光的波形进行计算处理,获得其位相差,进而计算光速.该方法不必考虑波形是否移动了一个完整周期,并极大减小了误差,提高了学生综合运用计算机处理数据的能力.     

光速的精密测量──长度和时间基准的统一

一、引 言 光速是一个最基本的物理常数,因此,光速的精密测量问题不但是光学中的一个重要问题,也是物理学中的一个很重要的问题. 最初测量光速的方法是根据天文方面的观测,首先是由丹麦天文学家罗麦(1676)用观测木星的卫星蚀的方法测量的.后来,布喇得雷(1728)又从观测光行差的方法来测量.用天文观测的方法准确度(只有百分之几)比较低,因此后来就发展了用实验室方法来测量光速. 实验室方法最早是斐索(1849)的遮断法,之后是傅科(1862)的旋转镜法,当时测量的准确度都很低,只有几百千米/秒的量级(即千分之几的准确度).1926年,迈克尔逊将旋转镜法…     

高质量三维胶体光子晶体中慢光速与超光速的实验研究

利用飞秒脉冲自相关技术研究了高质量三维胶体光子晶体中的慢光速和超光速效应.实验中使用的胶体光子晶体是采用压力控制的绝热沉积技术（PCIHVD）制备的、由聚苯乙烯小球组成的人工蛋白石结构.由于其中的缺陷和位错密度很低,它们具有很高的通带透过率和陡峭的能带边缘.测量了从通带到带边直至带隙中央群速度的变化,在只有20层左右小球的样品中观察到低至0.43c的慢光速以及高至1.34c的超光速现象.此外,利用时域有限差分（FDTD）方法对短脉冲在三维光子晶体中的群速度进行了数值模拟,并且和 关键词： 三维胶体光子晶体 慢光速 超光速 脉冲自相关