1。飛行時間:
* 回転ミラー法(フィゾー、フーコー): この方法には、回転する鏡から反射される光のビームが含まれます。ミラーの回転速度に応じて反射ビームの位置の違いにより、光の速度を計算できます。
* Michelson干渉計: このセットアップでは、異なるパスを移動する2つの光線によって作成された干渉パターンを使用します。干渉パターンのシフトを測定することにより、光の速度を決定できます。
* レーザーパルス: 最新の技術では、既知の距離にわたって送信される短いレーザーパルスを使用します。パルスが移動して戻るのにかかる時間を測定すると、光の速度を正確に計算できます。
2。共鳴空洞方法:
* キャビティリングダウン分光法(CRDS): この手法では、共鳴キャビティ内に光を閉じ込め、光が崩壊するまでの時間を測定することが含まれます。光の速度は、キャビティの寸法と減衰時間に基づいて計算できます。
3。周波数ベースの方法:
* 周波数櫛: これらは、一連の正確な間隔の周波数を生成するレーザーです。コーム内の2つの特定の線の周波数差を測定することにより、光の速度を決定できます。
* 原子時計: これらの信じられないほど正確な時計は、特定の原子遷移の頻度を使用して時間を測定します。光の速度は、光の頻度を原子時計の頻度と比較することで決定できます。
現在の値:
真空中の光速度の最も正確な値は、 299,792,458メートルあたり(m/s)です 。この値は、国際単位システム(SI)の定数として定義されます。つまり、メーターは光の速度と2番目の速度の観点から定義されています。
結論:
光の速度の測定は時間とともに大幅に進化しており、各方法は精度の増加に貢献しています。今日、光の速度は、他の物理的量を定義する際に使用される根本的な定数であり、現代の物理学におけるその重要性を示しています。