在高中物理教学中,测量光速常用于说明光的传播速度和光的波动理论的基本概念,本篇文章将介绍一种基于干涉法的测量方法。
首先我们需要使用光路差不超过一个波长,并且在显微镜三支螺丝调整到极限时能达到清晰的干涉图案的干涉仪。
接下来我们需要恒定电压,将带电复合棒接入测量电路,在复合棒的不断靠近和远离干涉仪后,观察到电压开始恒定时产生的半波偏移,此时观察干涉图案,记录两个复合棒位置的数值差,这个数值差对应着用精密测量长度的仪器能够测量的长度值。
进一步,我们可以根据电压的大小和已知的波长来计算出单位时间内的相邻两个、即“来回”复合棒的位移距离。因为电压和弧度成正比例,所以我们也可以通过从电压读数的转变来直接获得相应的弧度读数。
通过计算得到光电池接受到同一物体两个不同位置上发出的光的时间间隔,而这个时间间隔恰好是两个物体之间的距离除以光速。因此,我们成功地测出了光速,也为学习频率折射率以及气体分子测定等相关物理知识与实验打下了坚实的基础。