Question

一九二三年美國物理學家邁克耳遜用旋轉棱鏡法較準確的測出了光速，其過程大致如下，選擇兩個距離已經精確測量過的山峰（距離為L），在第一個山峰上裝一個強光源S，由它發(fā)出的光經過狹縫射在八面鏡的鏡面1上，被反射到放在第二個山峰的凹面鏡B上，再由凹面鏡B反射回第一個山峰，如果八面鏡靜止不動，反射回來的光就在八面鏡的另外一個面3上再次反射，經過望遠鏡，進入觀測者的眼中．（如圖所示） 如果八面鏡在電動機帶動下從靜止開始由慢到快轉動，當八面鏡的轉速為ω時，就可以在望遠鏡里重新看到光源的像，求光傳播速度的表達式？

Answer 1

分析：我們要看到光源，只要八面型棱鏡的鏡面在光反射回來時位置與圖上所示重合，根據v=

s

t

可得．

解答：解：周期T=

2π

ω

，我們要看到光源，只要八面型棱鏡的鏡面在光反射回來時位置與圖上所示重合，即轉過了

nπ

4ω

，也就是經歷了八分之一的n倍的時間．而光速過大，試驗條件只可能讓我們做到在八分之一周期的時間內看到光返回．那么根據v=

s

t

可得，光速c=

2L

π 4ω

=

8Lω

π

，
答：光傳播速度的表達式C=

8Lω

π

．

點評：本題考查了光的反射定律，難度在于分析怎樣才能在望遠鏡中看到光源的像．