سرعت نور

● مقدار سرعت نور:
نور بیشترین سرعت خود رادر خلا دارد که حدودا۳۰۰۰۰۰ کیلومتر بر ثانیه می باشد مقدار سرعت نور در محیط مادی غیر خلا کمتر ازمقدارش در خلا است.
با حل معادلات ماکسول و رسیدن به معادله بنیادی موج مقدار سرعت نور بر حسب گذردهی الکتریکی خلا وتراوایی مغناطیسی خلا بر طبق زابطه سرعت امواج الکترومغناطیسی ماکسول داده می شود.
● اندازه گیری سرعت نور:
یکی از دقیقترین اندازه گیری های الکتریکی کمیت گذردهی الکتریکی در تراوایی مغناطیسی است که در مؤسسه ملی استاندارد ها در آمریکاه بوسیله رزا (Roza) و درسی(Dorsey) انجام شد.
● نحوه اندازه گیری سرعت نور توسط رزا(Roza):
ایشان ظرفیت خازنی را که ابعاد فیزیکی آن دقیقا معلوم بود را از طریق محاسبه یافت. این ظرفیت در یکای الکتریسیته بدست آمد سپس با استفاده از پل و تستون ، ظرفیت همان خازن را در یکای الکترو مغناطیس یافت نسبت این دو مقدارظرفیت در یکای SI بصورت حاصلضرب گذردهی الکتریکی در تراوایی مغناطیسی داده شد نتیجه این اندازه گیری بسیار دقیق بود.
● تاریخ اولین اندازه گیری سرعت نور:
رومر(Romer) اولین کسی بود که در سال ۱۶۷۶ با مطالعه گرفتگی ماه های بر جیس سرعت نور را اندازه گرفت پژوهشگران متعددی بطور مستقیم
سرعت انتشار نور را اندازه گرفته اند.نتایج این اندازه گیری ها با دخالت خطای آزمایش جواب واحدی را دنبال می کنند .
اینکه نور یک نوع آشفتگی الکترو مغناطیسی است غیر قابل انکاراست دقیق ترین اندازه گیری سرعت نور که آنرا با حرف اختصاری C در خلا نشان می دهند با استفاده از لیزر (Laser)بوده که در سال ۱۹۷۲ بوسیله اوانسون(Evanson) و همکارن او در مؤسسه ملی استاندارد انجام شده و نتیجه آن چنین است: (۲۹۹۷۹۲۴۵۶۹۲ متر بر ثانیه)
بحث کلی بسیار خوبی در مقاله "سرعت نور" نوشته بر گسترند در دایره المعارف فیزیک موجوداست.
▪ اندازه گیری سرعت نور به روش های مختلف در زمانهای متفاوت در جدول زیر آمده است.
تاریخ -------- آزمایش کننده ---------- روش -----------نتیجه(km/s)
۱۸۴۹ ----- فیزو (Fizeau) ---- چرخ دندانه دار ------- (۵۰۰۰) ۳۱۳۰۰
۱۸۸۰---- مایکلسون (Micelson) ----- آینه چرخان ----- (۲۰۰) ۲۹۹۹۱۰
۱۹۲۳---- مرسیه (Mercier) -----موج رادیویی --------- (۳۰) ۲۹۹۷۸۲
۱۹۵۲ -- فروم (Froom) --- تداخل سنج میکروموجی -- (۰.۷) ۲۹۹۷۹.۶
۱۹۰۷ -- رزا و درسی (.R.& D)--نسبت یکاهای الکتریکی--(۱۰) ۲۹۹۷۸۴
(اعداد داخل پرانتز در نتیجه ، میزان خطای اندازه گیری را نشان می دهد.)
● فاصله در فضا
واحدهای اندازه گیری مانند کیلومتر و مایل برای محاسبه فواصل زیادی که در فضا وجود دارند ، کافی نیستند . ستاره شناسان فواصل بین ستارگان و کهکشانها را با سال نوری یا پارسک (یک پارسک = ۲۶/۳ سال نوری) محاسبه میکنند.
نزدیکترین ستاره به خورشید حدود ۴ سال نوری با آن فاصله دارد. برای محاسبه فاصله ها در منظومه شمسی ، ستاره شناسان از واحد نجومی (AU) استفاده می کنند . یک واحد نجومی برابر است با فاصله متوسط زمین از خورشید – ۱۵۰ میلیون کیلومتر (حدود ۹۳ میلیون مایل).
● تغییر اختلاف منظر
تغییر اختلاف منظر برای محاسبه فاصله ستارگانی که تا ۱۶۰۰ سال نوری با ما فاصله دارند بکار میرود . ستاره شناسان یک ستاره را در دو موقعیت با فاصله ۶ ماه رصد می کنند . طی این مدت زمین از یک نقطه مدار به نقطه مدار به نقطه مقابل آن می رود ، و به نظر می رسد که ستاره رصد شده نسبت به زمین ستارگان دورتر از خودش تغییر مکان داده است . با محاسبه زاویه تغییر (اختلاف منظر سالانه) می توان فاصله آن ستاره تا زمین را محاسبه نمود.