光速呢？
1.罗默卫星日食法
光速的测量首先在天文学上获得成功，因为宇宙的广阔空间为测量光速提供了足够的距离。早在1676年，丹麦天文学家罗默(1644-1710)首先测量了光速。由于任何周期性变化过程都可以作为时钟，他成功地发现它离观察者非常远。罗默在他的观察中利用了木星的卫星月食。在他的观察中，他注意到当地球远离木星时，两次连续的卫星日食之间的时间比地球靠近木星时更长。他用光的传播速度有限来解释这一现象。光线是木星发出的(实际上是木星的卫星发出的)。当地球远离木星时，一定会追上地球，所以必须从地面观测。当地球移向木星时，这个时间更短。因为卫星绕木星运行的周期并不大(约1.75天)，所以在最合适的时间(地球运行到轨道中的两点(上图中的A和A’)时(地球的轨道速度约为30 km/s)，上述时间差不会超过15秒。因此，为了获得可靠性，当时的观测是全年连续进行的。罗默通过观察卫星日食的时间变化和地球轨道的直径来计算光速。因为当时只知道地球轨道的大概半径，所以计算出的光速只有265，438+04，300 km/s，虽然这个数值与光速的准确值相差甚远，但却是光速测量史上的第一个记录。后来，人们通过摄影测量木星卫星日食的时间，并以地球轨道半径测量精度。
2.布拉德利像差法
1728年，英国天文学家布拉德利(1693-1762)采用恒星的像差方法，再次得出光速是一个有限的物理量的结论。布拉德利观察地球上的星星时，发现星星的视位置在不断变化。在一年之内，所有的星星似乎都在天顶上围绕着一个半长轴相等的椭圆。
C=299930公里/秒
这个值接近实际值。
以上只是天文现象和观测值对光速的测量，由于当时的条件还不能在实验室测量光速。
二、测量光速的大地测量法
光速的测量包括测量光传播的距离和所需的时间。由于光速很大，需要测量很长的距离和很短的时间。大地测量是围绕如何精确测量距离和时间而设计的各种方法。
1.伽利略测量光速的方法
在物理学发展史上，意大利物理学家伽利略·伽利莱首先提出测量光速。在他的实验中，两个相距较远的观察者被要求手持一盏可以关闭的灯，如图:观察者A打开灯，经过一定时间后，光线到达观察者B，B立即打开自己的灯。过了一定时间，信号又回到了A，于是A就可以记录下自己开灯的瞬间。
c=2s/t
伽利略的尝试没有成功，因为光速很大，观测者要有一定的反应时间。如果用反射器代替B，情况会有所改善，这样就可以避免观测者引入的误差。这个测量原理在后来所有测量光速的实验方法中保留了很长一段时间，甚至在现代测量光速的实验中也是如此。但是，在信号接收和时间测量中应采用可靠的方法。使用这些方法，光速甚至可以在短距离内测量。
2.旋转齿轮法
测量光速的实验方法最早是由斐索在1849年实验的。他采用周期性挡光(转动齿轮)的方法进行自动记录。实验的示意图如下。从光源S发出的光通过会聚透镜L1到达半银镜A，然后在反射后会聚在齿轮W的齿A和A’之间的间隙中，然后通过透镜L2和L3到达反射器M。然后反射回来。它通过半镀镜A被L4会聚，然后进入观察者的眼睛。e .如果转动齿轮，它会在光线到达M镜并被反射回来的时间△t内转过一个角度。如果此时A和A '之间的缝隙被牙齿A(或A ')占据，反射光就会被阻挡，观察者就看不到光了。但是，如果齿轮转到这样的角度，当M镜反射的光穿过齿间的缝隙时，观察者就会重新看到光。当齿轮转得更快，反射光被另一个齿挡住时，光又消失了。这样，当齿轮转速从零逐渐加速时，在e处会看到闪光，光速c = 4 nvl可以从齿轮转速v和齿数n与齿轮间的距离l和m推导出来.
在斐索的实验中，当720齿的齿轮在一秒钟内旋转12.67圈时，光线会第一次被阻挡而消失。间隙与轮齿交替所需的时间为
这段时间光的光程是2× 8633m，所以光速C = 2×8633×18244 = 3.15×108(m/s)。
除了旋转齿轮法，克尔盒法也被用来自动记录信号的发送和接收时间。在1941中，Anderson用Kerr-box法测得:c = 299776 6 km/s，在1951中，Beggs Gran用Kerr-box法测得。
3.旋转镜法
旋转镜法的主要特点是可以精确测量信号的传播时间。在1851中，福柯成功地用这种方法测量了光速。惠更斯和阿拉戈早在1834年就提出了转镜法的原理，主要是用一个高速均匀的转镜来代替齿轮装置。因为光源强，而且聚焦好，所以很短的时间间隔也能测得很准。实验装置如图所示。光源S发出的光经过半镀银镜M1后，经过透镜L，照射到绕O轴旋转的平面镜M2上，O轴垂直于附图。光线从M2反射，汇聚到凹面镜M3上，而M3的曲率中心正好在O轴上，所以光线被M3对称反射。光源的图像在点s’产生。当M2的旋转速度足够快时，图像S '的位置会变为S ",相对于M2不旋转的位置移动△s的距离就可以推导出光速值:
其中W是M2旋转的角速度，l0是M2到M3的距离，L是透镜L到光源S的距离，△s是S的像移距离，所以直接测量W，L，L0和△ s就可以得到光速.
在福柯的实验中:L = 4m，L0 = 20m，△ S = 0.0007m，W=800×2π弧度/s，他得到了光速C = 298000 500km/s的数值.
此外，福柯还利用这个实验的基本原理，首次测量了光速在介质(水)v < c中的传播速度，这对于波动理论是一个有力的证据。
3.旋转棱镜法
迈克尔逊把齿轮法和转镜法结合起来，创造了旋转棱镜装置。因为齿轮法不够准确，所以不仅齿中心挡光，齿边挡光也会变暗。因此，无法精确测量图像消失的瞬间。转镜法不够精确，因为这种方法中图像的位移△s太小，只有0.7 mm，不容易精确测量。迈克尔逊的旋转镜法克服了这些缺点。他用正八面体钢棱镜代替了转镜法中的旋转平面镜，从而大大增加了光程，并通过精确测量棱镜的转速代替齿轮测量法中的齿轮转速来测量光传播全程所需的时间，从而减小了测量误差。从1879到1926，迈克尔逊以光速工作。
c = 299796km公里/秒
这是当时最精确的测量，很快成为当时光速的公认值。
三、测量光速的实验室方法
测量光速的天文方法和大地测量方法都是通过测量光信号的传播距离和时间来确定光速的。这就需要尽可能增加光程，提高时间测量的精度。这一般在实验室受时间和空间的限制，只能在野外进行。比如斐索的转轮齿轮法，就是在巴黎苏伦进行的，距离达蒙马特雷8633米。福柯的旋转镜法也是在野外进行的。当时迈克尔逊是在相距35，373，438+0米的两座山峰上完成的。随着现代科技的发展，人们可以在实验室里使用更小更精确的实验仪器来测量光速。
1.微波谐振腔法
1950年，埃森通过测量微波的波长和频率，首次确定了光速。在他的实验中，当微波波长与谐振腔的几何尺寸相匹配时，谐振腔的周长πD与波长的比值有如下关系:πD=2.404825λ，所以可以通过测量谐振腔的直径来确定波长，直径是用干涉法测得的；采用步进频差法测量频率。测量精度为10-7。埃森的实验中，使用的微波波长是10 cm，光速的结果是299792.5 1 km/s .
2.激光速度学
1790年，美国国家标准局和国家物理实验室首次使用激光测量光速。这种方法的原理是同时测量激光的波长和频率来确定光速(c = ν λ)。由于激光频率和波长的测量精度有了很大的提高，激光测速仪的测量精度可以达到10-9，比最尖端的实验方法提高了65438+左右。
四、光速测量方法一览表
除了上面提到的测量光速的方法，还有很多非常精确的测量光速的方法。现在把不同方法测得的光速值列成一个“光速测量表”供参考。
根据1975年第十五届国际计量大会的决议，现代真空中光速最可靠的数值是:
c = 299792.458 0.001公里/秒
声速测量仪必须配有示波器和信号发生器才能完成声速测量任务。实验中产生超声波的装置如图所示。它由压电陶瓷管或超声波压电换能器和喇叭组成；当向压电陶瓷管施加交流电压时，由于压电体的逆压电效应，压电陶瓷管将产生机械振动。压电陶瓷管粘接在铝合金制成的喇叭上，通过电子电路放大成为超声波发生器。由于压电陶瓷管的周期性振动，驱动喇叭做周期性的轴向振动。当施加的交流电压的频率与压电陶瓷的固有频率相同时，压电陶瓷的振幅最大，这使得喇叭的振幅也最大。喇叭的端面在空气中激发纵波，也就是超声波。该仪器中压电陶瓷的振荡频率在40kHz以上，对应的超声波波长在几毫米左右。由于其短波长和良好的定向发射性能，这种超声波发射器是一种理想的波源。因为喇叭的端面直径一般在20mm左右，远大于这个波长，所以可以近似认为离发射机一定距离的声波是平面波。超声波的接收器利用压电体的正压电效应将接收到的机械振动转换成电振动，以增强这种电振动。专门加了选频放大器放大，然后通过屏蔽线传输到示波器上观察。接收器安装在活动机构上，活动机构包括伸缩支架、螺杆、活动底座(带有指针，通过定位螺母套在螺杆上，螺杆平移)、带刻度的手轮等。接收器的位置由主刻度手轮和标尺刻度手轮的位置决定。主尺位于底座上；最小直角尺位于底座上方；最小刻度为1mm，与螺杆连接的手轮分为100个刻度。每转一圈，接收器平移1mm，所以指针每分一格是0.01mm，可以估算为0.001mm。