光的传播速度

光速，指的是光波或电磁波在真空或介质中的传播速度。它是一个物理常数，记作c，精确值为299792458m/s。光速是光信号速度的上限，真空中的光速是目前所发现的自然界物体运动的最大速度。

光的传播速度：

光在真空中的速度：2.99792458×10^8m/s。光在水中的速度：2.25×10^8m/s。光在玻璃中的速度：2.0×10^8m/s。光在冰中的速度：2.30×10^8m/s。光在空气中的速度：3.0×10^8m/s（约数，实际上应小于299792458米/秒）。光在酒精中的速度：2.2×10^8m/s。

光的传播速度的研究方法：

1、天文学方法

光速的测量，首先在天文学上获得成功，这是因为宇宙广阔的空间提供了测量光速所需要的足够大的距离。1676年，丹麦天文学家O.C.罗默利用木星卫星的星蚀时间变化证实光是以有限速度传播的。1727年，英国天文学家J.布拉得雷利用恒星光行差现象估算出光速值为c=303000千米/秒。

2、地面测量方法

光速的测定包含着对光所通过的距离和所需时间的量度，由于光速很大，所以必须测量一个很长的距离和一个很短的时间，大地测量法就是围绕着如何准确测定距离和时间而设计的各种方法。

1629年，艾萨克·毕克曼（Beeckman）提出一项试验，一人将闪光灯炮反映过一面镜子，约一英里。伽利略认为光速是有限的，1638年他请二个人提灯笼各爬上相距仅约一公里的山上，第一组人掀开灯笼，并开始计时，对面山上的人看见亮光后掀开灯笼，第一组看见亮光后，停止计时，这是史上著名的测量光速的掩灯方案，这种测量方法实际测到的主要只是实验者的反应和人手的动作时间。

3、测定光速方法

物理学发展史上，最早提出测量光速的是意大利物理学家伽利略，1607年在他的实验中，让相距甚远的两个观察者，各执一盏能遮闭的灯。观察者A打开灯光，经过一定时间后，光到达观察者B，B立即打开自己的灯光，过了某一时间后，此信号回到A，于是A可以记下从他自己开灯的一瞬间，到信号从B返回到A的一瞬间所经过的时间间隔t。

4、旋转棱镜法

美国的迈克尔逊把齿轮法和旋转镜法结合起来，创造了旋转棱镜法装置。因为齿轮法之所以不够准确，是由于不仅当齿的中央将光遮断时变暗，而且当齿的边缘遮断光时也是如此。因此不能精确地测定象消失的瞬时，旋转镜法也不够精确，因为在该法中象的位移△s太小，只有0.7毫米，不易测准。迈克耳逊的旋转镜法克服了这些缺点，他用一个正八面钢质棱镜代替了旋转镜法中的旋转平面镜，从而光路大大的增长，并利用精确地测定棱镜的转动速度代替测齿轮法中的齿轮转速测出光走完整个路程所需的时间，从而减少了测量误差。

光的传播速度的相关故事：

1、十六岁时，爱因斯坦发现世界上似乎没有东西能够追上光速。二十六岁时，他用严密的数学证明了这一发现。在瑞士专利局工作期间，他通过麦克斯韦尔方程式推导了狭义相对论，得到了光速不变原理。爱因斯坦指出，无论我们怎样加速，无论我们自身的速度如何，人们所能测量的光速是一样的。

2、对于这一结论，爱因斯坦给出的解释是：时间变慢了！就是说，我们移动得越快，时钟就走得越慢，我们的量尺也越短，所以，我们测量的光速是不变的。

3、爱因斯坦进一步思考：所有的物体都必须使用时钟与量尺来测量，既然时间和量尺都是变化的，所以我们必须校正所有的物理量，于是他导出了下一个重大的结论：质量是从能量来的。

4、这个结论，一举推翻了十九世纪的两大物理发现：质量守恒和能量守恒。自此以后，质量与能量被视为单一单位：质-能。爱因斯坦同时给出了质能变动的方程式，那就是著名的 E＝mc²。追寻一下狭义相对论的推导过程：光速恒定⇒时间变慢⇒质量不恒定⇒“质量-能量”相互转换⇒ E＝mc²狭义相对论，统一了“时空”，也统一了“质能”。