1. Maxwells ekvationer:
* På 1800 -talet formulerade James Clerk Maxwell en uppsättning ekvationer som förenade elektricitet och magnetism. Dessa ekvationer förutspådde förekomsten av elektromagnetiska vågor och gav också ett sätt att beräkna deras hastighet.
* Maxwells ekvationer relaterar ljusets hastighet (c) till permittiviteten (ε₀) och permeabilitet (μ₀) för ledigt utrymme:
* C =1 / √ (ε₀μ₀)
2. Experimentell verifiering:
* Direkt mätning: Ljushastigheten har uppmättts direkt med olika tekniker, inklusive:
* roterande spegelexperiment: Dessa experiment använder speglar som roterar med höga hastigheter för att mäta tiden det tar för ljus att resa ett känt avstånd.
* interferometri: Denna teknik använder interferensmönstren för ljusvågor för att mäta ljusets hastighet med hög precision.
* indirekta mätningar: Ljushastigheten kan också dras indirekt genom att observera ljusets beteende i olika situationer:
* Mätning av ljusets frekvens och våglängd: Ljushastigheten är produkten från dess frekvens och våglängd (C =Fλ). Genom att exakt mäta dessa värden kan ljusets hastighet bestämmas.
* Observera avböjningen av ljus med massiva föremål: Böjningen av ljus runt massiva föremål, som förutses av allmän relativitet, är beroende av ljusets hastighet.
3. Värdet på 'C':
* Genom dessa olika experimentella och teoretiska metoder har ljusets hastighet i ett vakuum fastställts vara ungefär 299,792,458 meter per sekund (m/s) .
* Detta värde är så grundläggande att det nu används för att definiera längden på en meter, vilket gör det till ett exakt värde.
Sammanfattningsvis kommer vår kunskap om ljusets hastighet i ett vakuum från en kombination av teoretiska förutsägelser baserade på Maxwells ekvationer och en mängd experimentella mätningar som har bekräftat dessa förutsägelser.
