磁电子学器件应用原理近代物理实验 (16).ppt

真空中的光速是一个重要的基本物理常数；

所有静止质量为零的粒子和波在真空中的传播速度；

与许多物理概念和物理量都有密切联系。

光速的测量为光的波动理论和电磁理论提供了有力的实验支持，也为爱因斯坦狭义相对论的建立奠定了丰富的实验基础。

光速测量在现代天文测量、空间科学技术和计量科学的发展中同样占有重要地位。

因此，光速测量不仅有重要的物理意义，也有重要的实用价值。;自从1607年伽利略（G.Galilei）最早尝试测量光速以来，光速测量实验已经历了400多年的历史，各个时期科学家们都用当时最先进的方法和技术来测量光速，出现了多种多样的测量方法。;在光速测量历史上，最有名的人物当属迈克尔逊；

以光速测量为终生目标，自己设计了旋转镜和干涉仪，用来测量光速和波长、折射率和微小长度量；

1879~1923年间，迈克尔逊反复多次系统地测量了光速，测量值提高到299798±4km·s-1；

因对光学精密仪器及其用于光谱学与计量学研究所作的贡献，1907年获得诺贝尔物理学奖。;20世纪60年代激光的出现大大提高了光速测量的精度。

1972年美国标准局的埃文森（K.M.Evenson）等人采用激光干涉测量法精确测出真空中的光速为299792458±1.2m·s-1，不确定度为4×10-9。

1983年第十七届国际计量大会上，根据误差非常小的光速测量值规定真空中光速的精确值为299792458m·s-1；

并将物理单位“米”重新定义为光在在真空中1/299792458秒的时间间隔内所传播的路径长度。;用激光测量光速常用方法：

激光调制成光强按一定频率周期性变化的调制光波，调制光的频率远远小于光的频率，使调制光的波长远远大于光的波长，方便高精度地测量调制光的波长和频率；

通过测量调制光的波长和频率来间接测量光速。;实验1-6激光法测量光速，设计成两个系列实验项目。

实验1-6-1激光光拍频法测量光速，采用声光调制的外调制方法；

实验1-6-2激光相位差法测量光速，采用工作电流的内调制方法。

通过这两个实验，重点学习激光光强调制的基本原理和主要方法，掌握激光光强调制法测量光速的实验方法和技术。;根据波动光学理论可知，光速等于频率和波长的乘积，精确测量光速需要准确测量光的频率和波长。

可见光的频率大于1014Hz，目前的频率计并不能测量这样高的频率。

光拍频法是采用特定的方法使频率相近的两束光同方向共线传播叠加形成光拍频波，通过测量光拍频波的波长和频率来确定光速。

本实验采用声光调制法获得光拍频波，用频率计直接测量调制信号的频率来测出光拍频波的频率；通过外差频法监测相位来确定光拍频波的波长。

声光学是近年来新兴的一门边缘学科，如今已广泛地应用在各个领域。声光频移技术应用到光速测量中，使光速测量精度更高、更方便。;一、实验目的

二、预习要求

三、实验器材

四、实验原理;一、实验目的;一、实验目的

二、预习要求

三、实验器材

四、实验原理;三、实验器材;一、实验目的

二、预习要求

三、实验器材

四、实验原理;四、实验原理;四、实验原理;四、实验原理;四、实验原理;四、实验原理;四、实验原理;四、实验原理;四、实验原理;一、实验目的

二、预习要求

三、实验器材

四、实验原理;五、实验内容;五、实验内容;一、实验目的

二、预习要求

三、实验器材

四、实验原理;六、注意事项;一、实验目的

二、预习要求

三、实验器材

四、实验原理;七、思考与讨论;一、实验目的

二、预习要求

三、实验器材

四、实验原理;八、参考文献;一、实验目的

二、预习要求

三、实验器材

四、实验原理