СКО́РОСТЬ СВЕ́ТА
-
Рубрика: Физика
-
-
Скопировать библиографическую ссылку:
СКО́РОСТЬ СВЕ́ТА. В вакууме С. с. ($c$) – скорость распространения любых электромагнитных волн (в т. ч. световых); предельная скорость распространения любых физич. воздействий; одна из фундаментальных физич. постоянных. С. с. инвариантна при переходе от одной системы отсчёта к другой.
В среде С. с. ($c'$) зависит от показателя преломления $n$ среды, различного для разных частот ν излучения (дисперсия света) $c'(ν)=c/n(ν)$. Эта зависимость приводит к отличию групповой скорости от фазовой скорости, которые для вакуума совпадают. При эксперим. определении С. с. всегда измеряют групповую скорость (т. н. скорость сигнала, скорость передачи энергии).
Впервые С. с. определил в 1675 О. Рёмер по измерению промежутков времени между затмениями спутников Юпитера. В 1728 С. с. измерил Дж. Брадлей на основе наблюдений аберрации звёзд. В 19 в. измерения С. с. проводили мн. учёные (см. Майкельсона опыт, Физо опыт, Фуко опыт). Полученное А. Майкельсоном значение С. с. было в то время самым точным: $c$=299796±4 км/с. Эти измерения дополнительно подтвердили волновую теорию света. Выполненное Ж. Б. Л. Фуко в 1850 сравнение С. с. одной и той же частоты ν в воде и в воздухе показало, что С. с. в воде $u=c/n(ν)$ в соответствии с предсказаниями волновой теории. Таким образом была установлена связь оптики с теорией электромагнетизма: скорости света и электромагнитных волн совпали.
Совр. определения С. с. на основе модернизиров. метода Фуко с использованием лазера позволили повысить точность измерений и получить значение $c$=299792,5±0,1 км/с. Косвенные методы измерения С. с., напр. определение С. с. как частного от деления независимо найденных длин волн $λ$ и частот атомарных или молекулярных спектральных линий, дают ещё бóльшую точность. Так, в 1972 по цезиевому стандарту частоты была определена с точностью до 11-го знака частота излучения СН4-лазера, а по криптоновому стандарту частоты – его длина волны (ок. 3,39 мкм), и в результате получено значение $c$=299792456,2±0,8 м/с. Междунар. к-т по численным данным для науки и техники (CODATA) в 1973 принял решение считать С. с. $c$=299792458 м/с. Эта величина действительна и на 2015.