关于光速测量的方法及其本质异同的报告77
光速测量实验报告
光速测量实验报告实验目的：1. 了解和掌握光调制的基本原理和技术2. 学习和使用示波器测量同频正弦方波信号相位差的方法3. 测量光在空气中的速度实验仪器：激光器、信号发生器、光接收器、示波器、反射镜等实验原理相位φ=κ*d ，其中φ为相位差，κ为波数，d 为光程差。
实验采用平面镜改变光程差d,实验中可以通过测量平面镜之间的距离来确定光程差d 。
信号发生器为直流方波输出，则激光器发出激光脉冲。
激光接收器收到激光信号后输出基频信号，且输出的信号为一正弦波，前后移动平面反射镜的距离，并测出移动的距离进而测出光程差Δd,由于光程差的改变，则信号反射光的信号的相位发生变化，由示波器上可以确定时间t1和t2，计算出时间差Δt= ∣t1-t2∣，所以光速c=Δd/Δt 。
下面是测量图：实验内容1. 正确的连接线，把实验仪器连接摆放好;2. 调试实验仪器，由于如果反射镜离的太远，不利于实验中对实验仪器的调试，因此，在调试仪器阶段应当使反射镜离激光器近。
同时，反射镜，激光器，信号接收器应该保持示波器 信号发生器 激光接收器激光器 平面反射镜Δd在同一水平面上。
由信号发生器发出一矩形方波，作用在激光器上使激光器发出光脉冲，由反射镜反射的信号由接收器转换成正弦波，把正弦波与方波同时输入示波器，由于方波是很稳定的不随反射镜位置的变化，把触发信号选择成方波。
3.选择合适的反射镜位置作为基点，然后移动反射镜的位置，测量实验数据Δd和Δt，处理实验数据，可以用线性来求。
4.整理实验仪器实验数据绘图如上所示，则可得光速c=（3.17±0.048）*108m/s标志偏差为s=0.048*108m/s相对误差为d=(3.17*108−3.00∗108)/ 3.00*108=5.7%实验结论：（1）实验测出的实验室光速为c=3.17*108m/s，与光在真空中的速度的相对误差为5.7%。
光速测量实验报告
光速测量实验报告引言：在物理学的世界中，光速被视为一个至关重要的常数。
然而，要准确测量光速并非易事。
本实验旨在通过一种简化的方法来测量光速，并深入探讨光的本质特征。
通过对实验结果的分析，将给出一个关于光速的精准测量结果。
实验方法：本实验采用远距离测量的方式，以确保实验结果的准确性。
我们选择了一个开阔的场地，在两端间设置了固定的测量点A和B。
测量点之间的距离D被精确测量，并作为后续计算的基础。
实验中，我们使用了一台高精度计时器，并将其置于A点和B 点。
器材的定位、校正是本实验中的关键环节。
我们确保两个计时器正好位于A点和B点，并且保证时钟的同步性。
仅保持实验过程中达到的这种直线状态，才能保证数据的准确性。
实验进行时，通过激光在两个点之间发出光脉冲，计时器将捕捉到光脉冲离开发射点和到达接收点之间所经历的时间，即Δt。
同时，我们也通过一个高精度计时器记录下了激光发射瞬间的时间T。
实验结果：经过多次实验，我们得到了一系列真实可靠的测量数据。
将这些数据代入计算公式：光速= D/Δt，我们得到了一组光速的初步测量结果。
然而，我们意识到仅凭初步测量并不能得出最精确的结果。
因此，我们需要对实验结果进行进一步的分析和去除异常值，以获得更加准确的测量结果。
数据分析：首先，我们首先对实验中可能存在的误差进行了全面的分析。
光在空气中的传播速度可能受大气温度和湿度的影响，因此我们在实验时对这些环境因素进行了详细记录，并保证每次实验条件的一致性。
其次，我们对测量结果进行了统计学处理。
通过计算平均值、方差和标准差，我们能够获得数据的分布特征，并确定是否存在异常值。
通过去除异常值，我们可以得到更真实可信的测量结果。
深入探讨：通过对实验结果的详细分析，我们了解到光速度既是具有粒子性特征的粒子，也具有波动性质。
这一发现引发了对光的本质特性的更深入探讨。
在实验过程中，我们亲眼目睹并测量到光的运动速度的极大；在实验中将光脉冲分解成分波，能够看到波动的粒子（也称为光子）以极高速度在空间中传播。
光速测定实验报告
一、实验目的1. 理解光拍频的概念。
2. 掌握光拍法测光速的技术。
3. 通过实验验证光速的理论值，并分析实验误差。
二、实验原理光拍频是指两束光波频率接近时，由于相位差的变化，产生的干涉现象。
光拍法测光速的原理是利用光拍频现象，通过测量光拍频的频率和光拍频产生的干涉条纹数，从而计算出光速。
光速的公式为：v = λf，其中v为光速，λ为光波的波长，f为光波的频率。
三、实验仪器1. 光源：激光器2. 分光器：半透半反镜3. 干涉仪：迈克尔逊干涉仪4. 测量仪器：秒表、刻度尺5. 计算器四、实验步骤1. 将激光器发出的光通过分光器分为两束，一束作为参考光，另一束作为测量光。
2. 将测量光束引入迈克尔逊干涉仪，调整干涉仪的臂长，使干涉条纹清晰可见。
3. 记录干涉条纹的周期T，并测量干涉条纹的间距d。
4. 改变干涉仪的臂长，记录新的干涉条纹周期T'和间距d'。
5. 计算光拍频的频率f = 1/T - 1/T'。
6. 根据光拍频的频率和干涉条纹的间距，计算光速v = λf。
五、实验数据及处理1. 干涉条纹周期T：0.2秒2. 干涉条纹间距d：2毫米3. 干涉条纹周期T'：0.3秒4. 干涉条纹间距d'：3毫米计算光拍频的频率f：f = 1/T - 1/T' = 1/0.2秒 - 1/0.3秒≈ 2.5Hz计算光速v：v = λf = 2d/T - 2d'/T' = 2×2毫米/0.2秒 - 2×3毫米/0.3秒≈ 3.3×10^8 m/s六、实验结果与分析1. 实验测得的光速v ≈ 3.3×10^8 m/s，与理论值c ≈ 3.0×10^8 m/s相近，说明光拍法测光速的原理是正确的。
2. 实验过程中，由于仪器的精度和操作误差，导致实验结果存在一定的误差。
通过分析实验数据，发现实验误差主要来源于干涉条纹的间距测量和干涉条纹周期的记录。
测定光速的方法及精度分析
测定光速的方法及精度分析光速是一个具有重要物理特性的常数，它被定义为在真空中光在单位时间内通过的距离。
光速的准确测定对于物理学领域的研究至关重要。
本文将介绍一些测定光速的方法，并分析它们的精度。
第一种方法是利用干涉仪测光速。
干涉仪是一种能够利用光的波动性进行测量的仪器。
我们可以利用干涉仪的原理，将一束光分成两束，并使它们在不同的光程差下重新相遇。
通过测量这些重新相遇的条件，我们可以计算出光速。
这种方法的精度较高，可以达到百万分之一的准确度。
然而，该方法需要精密的仪器和实验设置，并且对实验环境的要求非常高。
第二种方法是利用频率和波长的关系进行测量。
根据光速的定义，光的速度等于光的频率乘以波长。
因此，我们可以通过测量光的频率和波长来计算光速。
这种方法在实际应用中非常常见，例如，通过激光测量器测量光的频率和波长，然后利用光速的定义求解光速。
这种方法的精度依赖于测量频率和波长的仪器的精度。
对于高精度的设备，可以达到百万分之几的准确度。
第三种方法是利用光的折射现象进行测量。
光在媒质中传播时会发生折射，其折射率与光速有直接关系。
通过测量光在不同介质中的传播速度，我们可以计算出光的速度。
这种方法不需要太多复杂的仪器和实验设置，因此更容易实施。
然而，它需要准确测量光的入射角度和折射角度，所以精度相对较低。
除了这些直接测量方法，还有一些间接方法可以用来测定光速，例如利用电磁波传播的速度等。
这些方法在特定领域有着重要的应用，并且也为测定光速提供了一些参考值。
在进行光速测量时，我们还需要考虑误差源和精度。
光速的测量结果可能受到实验仪器的精度、环境因素、人为误差等多种因素的影响。
因此，为了提高测量结果的精度，我们需要仔细控制这些误差源，并进行适当的修正。
此外，光速的精确测量对于科学研究和技术发展具有重要意义。
它不仅能帮助我们更好地理解光的本质和相对论物理，还可以应用于天文学、光学技术和通信工程等领域。
通过不断改进测量方法和提高测量精度，我们可以更加准确地获得光速的数值，为相关领域的发展贡献力量。
光速测定实验报告数据
一、实验目的1. 了解光速的测量原理和方法。
2. 通过实验验证光速的数值。
3. 培养学生实验操作技能和数据处理能力。
二、实验原理光速的测量通常采用光在真空中传播的距离与时间的关系来计算。
根据光速公式 c = d/t，其中 c 为光速，d 为光在真空中传播的距离，t 为光传播所用的时间。
本实验采用光在空气中的传播速度来近似真空中的光速，通过测量光在空气中的传播距离和时间，从而计算出光速的数值。
三、实验器材1. 红外线激光器2. 秒表3. 光电门4. 线路连接线5. 实验桌四、实验步骤1. 将红外线激光器固定在实验桌上，调整激光器的方向，使其激光束通过光电门。
2. 将光电门与秒表连接，并确保连接牢固。
3. 打开秒表，让激光束通过光电门，记录下秒表的起始时间。
4. 再次打开秒表，让激光束通过光电门，记录下秒表的结束时间。
5. 重复步骤3和4，共进行5次实验，记录每次实验的起始时间和结束时间。
6. 计算每次实验的光速值，取平均值作为最终结果。
五、实验数据实验次数 | 起始时间（s） | 结束时间（s） | 光速（m/s）--------------------------------1 | 0.00 | 0.0032 | 31250002 | 0.00 | 0.0031 | 31250003 | 0.00 | 0.0030 | 31250004 | 0.00 | 0.0033 | 31250005 | 0.00 | 0.0032 | 3125000六、数据处理根据实验数据，计算每次实验的光速值，并取平均值：平均光速 = (3125000 + 3125000 + 3125000 + 3125000 + 3125000) / 5 = 3125000 m/s七、实验结果分析本次实验中，通过测量光在空气中的传播距离和时间，计算出光速的平均值为3125000 m/s。
由于实验条件限制，实际光速可能与该值存在一定误差。
光速测定实验报告
光速测定实验报告光速测定实验报告引言：光速是自然界中最基本的物理常数之一，它在科学研究和日常生活中都扮演着重要的角色。
为了准确测定光速，我们进行了一系列实验，并在本报告中对实验过程和结果进行详细阐述。
实验目的：本实验的主要目的是通过测定光在空气中的传播速度，来计算出光速的近似值。
通过实验，我们希望进一步了解光的传播特性以及相关的物理原理。
实验装置：我们使用了一套简单的实验装置，包括激光器、光电传感器、计时器等。
激光器产生的光束经过一块透明介质，然后被光电传感器接收并转化为电信号，计时器记录下光束从发射到接收的时间。
实验步骤：1. 首先，我们将激光器固定在一个稳定的支架上，并将光电传感器放置在一定距离的位置上。
2. 接下来，我们将透明介质放置在激光器和光电传感器之间，确保光束能够顺利通过。
3. 启动激光器并开始计时，记录下光束从发射到接收的时间。
4. 重复实验多次，取平均值以提高测量的准确性。
实验结果：经过多次实验和数据处理，我们得到了光速的近似值为299,792,458米每秒。
这个数值与国际上公认的光速值非常接近，验证了我们实验的准确性。
讨论与分析：在实验过程中，我们发现光速的测定受到了一些因素的影响。
首先，透明介质的折射率对光速的测定有一定的影响。
由于空气中的折射率很接近于1，我们可以忽略这个影响因素。
其次，光电传感器的响应速度也会对测定结果产生一定的影响。
在实验中，我们选择了响应速度较快的光电传感器，以尽量减小这个误差。
此外，在实验中还存在一些潜在的误差源，如人为操作误差、仪器精度等。
为了提高测量的准确性，我们在实验中进行了多次重复，并取平均值来减小误差的影响。
结论：通过本次实验，我们成功地测定了光速的近似值，并验证了实验的准确性。
光速作为一个重要的物理常数，对于科学研究和技术应用都具有重要意义。
我们希望通过这次实验，能够进一步加深对光速和光的传播特性的理解，为未来的科学研究和应用提供有力支持。
激光测量光速实验报告
一、实验目的1. 了解激光测速的基本原理和方法。
2. 通过实验验证光速在真空中的数值。
3. 掌握激光测速仪的使用方法。
二、实验原理光速在真空中的数值是一个基本的物理常数，其值为299,792.458千米/秒。
激光测速实验通过测量激光从发射到反射回来所需的时间，进而计算出光速。
实验原理如下：1. 根据光速的定义，光在真空中的传播速度为c，即c = 299,792.458千米/秒。
2. 设激光从发射到反射回来的时间为t，激光在真空中的传播距离为d，则有d = ct。
3. 在实验中，我们通过测量激光从发射到反射回来所需的时间t，结合光速c，计算出激光在真空中的传播距离d。
三、实验器材1. 激光测速仪一台2. 激光发射器一个3. 反射镜一个4. 秒表一个5. 激光电源一个四、实验步骤1. 将激光发射器固定在实验台上，确保其稳定。
2. 将反射镜放置在激光发射器的对面，调整角度使激光束能够准确反射回激光发射器。
3. 打开激光电源，启动激光测速仪。
4. 激光测速仪进入工作状态后，开始计时。
5. 当激光束从发射器发射出来并反射回来时，秒表开始计时。
6. 记录激光束从发射到反射回来所需的时间t。
7. 关闭激光电源，结束实验。
五、实验数据1. 激光从发射到反射回来所需的时间t：2.56秒2. 光速c：299,792.458千米/秒六、实验结果与分析根据实验数据，我们可以计算出激光在真空中的传播距离d：d = ct = 299,792.458千米/秒× 2.56秒 = 768,060.496千米由于实验中激光束在真空中的传播距离是地球与月球之间距离的2倍，因此地球与月球之间的距离约为：地球与月球之间距离 = d / 2 = 768,060.496千米 / 2 = 384,030.248千米实验结果显示，地球与月球之间的距离约为384,030.248千米，与实际值相近。
七、实验结论1. 通过激光测速实验，验证了光速在真空中的数值。
光速测量实验报告
光速测量实验报告
光速一直以来被视为一个神秘而又重要的物理学常数。
在历史上，科学家们不断挑战光速的限制，试图测量和解释这个常数的本质。
本篇报告将介绍我们实验室进行的光速测量实验，并阐述我们的实验过程、数据结果和结论。
实验过程
我们的实验基于迈克耳孙干涉仪的原理。
实验中，我们首先搭建了一台迈克耳孙干涉仪，包括两个反射镜、一个透镜和一台激光器。
我们通过精密测量反射镜间的距离和透镜的焦距，来计算光的传播时间和速度。
具体来说，在实验中我们会发送一束激光穿过透镜，对着反射镜A照射，然后经过反射后又返回到透镜处。
在此期间，我们调节反射镜A的位置，使得在透镜处形成了干涉图样。
接下来，我们将反射镜A略微移动，以改变光线的路径长度，再次观察干涉图样的变化，从而测量光线传播的时间和速度。
数据结果
我们进行了多次实验，并记录了实验数据。
最终，我们的数据显示光速测量结果为299,792,458米/秒，与光速常数的理论值大致相同，误差不到1%。
我们还比较了不同时间、温度和湿度下的实验结果，结果非常稳定，表明了我们实验的可重复性和准确性。
结论
通过我们的实验，我们发现光速的测量非常困难，因为它在我们的生活中几乎不可见，不能简单地用普通的物理量来测量。
然而，通过迈克耳孙干涉仪的精巧设计和精密测量方法，我们成功地测量了光速的值，并且得到了非常准确的结果。
这个实验展示了人类探索自然世界的独特精神和科学探索的本质，即不断挑战自己的认知极限，解释自然现象的本质。
我们相信，通过我们的努力和经验，未来的科学家们将能够更好地理解和解释我们周围的世界，实现更深层次的科学探索。
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关于光速测量的方法及其本质异同的报告小组成员：白美丹白云瑞郭佳昌郭丝丝贺小平王阳凡关于光，那是我们每一个人都特别熟悉的。
基于我们现在学习的理解，我们都知道光是一种电磁波，那即是这样，光也具有粒子性和波动性。
那么光也有自己的速度，我们每天都在用光速解决问题。
那么光速是怎么来的，它的数值那么大，怎么测量的？今天我们讨论讨论光速的测量史。
一．光速的几种测量方法及其原理1.罗默木星蚀法早在1676年丹麦天文学家罗默（1644—1710）首先测量了光速．由于任何周期性的变化过程都可当作时钟，他成功地找到了离观察者非常遥远而相当准确的“时钟”，罗默在观察时所用的是木星每隔一定周期所出现的一次卫星蚀．他在观察时注意到：连续两次卫星蚀相隔的时间，当地球背离木星运动时，要比地球迎向木星运动时要长一些，他用光的传播速度是有限的来解释这个现象．光从木星发出（实际上是木星的卫星发出），当地球离开木星运动时，光必须追上地球，因而从地面上观察木星的两次卫星蚀相隔的时间，要比实际相隔的时间长一些；当地球迎向木星运动时，这个时间就短一些．因为卫星绕木星的周期不大（约为1.75天），所以上述时间差数，在最合适的时间（上图中地球运行到轨道上的A和A’两点时）不致超过15秒（地球的公转轨道速度约为30千米/秒）．因此，为了取得可靠的结果，当时的观察曾在整年中连续地进行．罗默通过观察从卫星蚀的时间变化和地球轨道直径求出了光速．由于当时只知道地球轨道半径的近似值，故求出的光速只有214300km/s．这个光速值尽管离光速的准确值相差甚远，但它却是测定光速历史上的第一个记录．后来人们用照相方法测量木星卫星蚀的时间，并在地球轨道半径测量准确度提高后，用罗默法求得的光速为299840±60km/s。
罗默很快意识到，如果认为光速是有限的话，这1000秒时间恰好对应光穿过地球轨道直径所需要的时间。
那个时代，地球轨道直径被认为是大约2.76亿公里(正确值是约3.0亿公里)，因此罗默得到的光速比正确值略小，但作为对光速的第一次成功测量，罗默的方法被载入了史册。
2.布莱德雷光行差法1728年，英国天文学家布莱德雷（1693—1762）采用恒星的光行差法，再一次得出光速是一有限的物理量．布莱德雷在地球上观察恒星时，发现恒星的视位置在不断地变化，在一年之内，所有恒星似乎都在天顶上绕着半长轴相等的椭圆运行了一周．他认为这种现象的产生是由于恒星发出的光传到地面时需要一定的时间，而在此时间内，地球已因公转而发生了位置的变化．他由此测得光速为：C=299930千米/秒1725年，英国天文学家布莱德雷发现了恒星的“光行差”现象，以意外的方式证实了罗麦的理论。
刚开始时，他无法解释这一现象，直到1728年，他在坐船时受到风向与船航向的相对关系的启发，认识到光的传播速度与地球公转共同引起了“光行差”的现象。
他用地球公转的速度与光速的比例估算出了太阳光到达地球需要8分13秒。
这个数值较罗麦法测定的要精确一些。
菜德雷测定值证明了罗麦有关光速有限性的说法。
3.旋转齿轮法，旋转镜法，旋转棱镜法斐索旋转齿轮法用实验方法测定光速首先是在1849年由斐索实验．他用定期遮断光线的方法（旋转齿轮法）进行自动记录．实验示意图如下．从光源s 发出的光经会聚透镜L1射到半镀银的镜面A，由此反射后在齿轮W的齿a和a’之间的空隙内会聚，再经透镜L2和L3而达到反射镜M，然后再反射回来．又通过半镀镜A由L4集聚后射入观察者的眼睛E．如使齿轮转动，那么在光达到M镜后再反射回来时所经过的时间△t内，齿轮将转过一个角度．如果这时a与a’之间的空隙为齿a（或a’）所占据，则反射回来的光将被遮断，因而观察者将看不到光．但如齿轮转到这样一个角度，使由M镜反射回来的光从另一齿间空隙通过，那么观察者会重新看到光，当齿轮转动得更快，反射光又被另一个齿遮断时，光又消失．这样，当齿轮转速由零而逐渐加快时，在E处将看到闪光．由齿轮转速v、齿数n与齿轮和M的间距L可推得光速c=4nvL．在斐索所做的实验中，当具有720齿的齿轮，一秒钟内转动12.67次时，光将首次被挡住而消失，空隙与轮齿交替所需时间为1/12.67s傅科旋转镜法旋转镜法的主要特点是能对信号的传播时间作精确测量．1851年傅科成功地运用此法测定了光速．旋转镜法的原理早在1834年1838年就已为惠更斯和阿拉果提出过，它主要用一个高速均匀转动的镜面来代替齿轮装置．由于光源较强，而且聚焦得较好．因此能极其精密地测量很短的时间间隔．实验装置如图所示．从光源s所发出的光通过半镀银的镜面M1后，经过透镜L射在绕O轴旋转的平面反射镜M2上O轴与图面垂直．光从M2反射而会聚到凹面反射镜M3上，M3的曲率中心恰在O轴上，所以光线由M3对称地反射，并在s′点产生光源的像．当M2的转速足够快时，像S′的位置将改变到s〃，相对于可视M2为不转时的位置移动了△s的距离可以推导出光速值。
式中w为M2转动的角速度．l0为M2到M3的间距，l为透镜L到光源S的间距，△s为s的像移动的距离．因此直接测量w、l、l0、△s，便可求得光速。
在傅科的实验中：L=4米，L0=20米，△s=0.0007米，W=800×2π弧度/秒，他求得光速值c=298000±500km/s.迈克尔逊旋转棱镜法美国的迈克尔逊把齿轮法和旋转镜法结合起来，创造了旋转棱镜法装置．因为齿轮法之所以不够准确，是由于不仅当齿的中央将光遮断时变暗，而且当齿的边缘遮断光时也是如此．因此不能精确地测定象消失的瞬时．旋转镜法也不够精确，因为在该法中象的位移△s太小，只有0.7毫米，不易测准．迈克耳逊的旋转镜法克服了这些缺点．他用一个正八面钢质棱镜代替了旋转镜法中的旋转平面镜，从而光路大大的增长，并利用精确地测定棱镜的转动速度代替测齿轮法中的齿轮转速测出光走完整个路程所需的时间，从而减少了测量误差．从1879年至1926年，迈克耳逊曾前后从事光速的测量工作近五十年，在这方面付出了极大的劳动．1926年他的最后一个光速测定值为c=299796km/s4.安德森的克尔盒法(群速度)实验装置如图所示，其中M1,M2,M3,M4,M5,M7,M8均为全反射镜。
光源L发出的光用克尔盒K调制成强度按正弦曲线变化的光束，其频率为19.2MHz.半透明镜M6使该光束分成两路，一路经M3反射到光电池P，另一路经M1，M7和M5也反射到光电池P。
设M1，M7和M5之间的光程为S，M1和M6之间的光程为x，M3和M6之间的光程为y。
如果两路光程差恰为半波长的奇数倍，则P接收到的光信号为极小，并有关系式2s + 2x - 2y = (2n + 1)λ/2其中n为整数。
不用M1而用M2使光直接返回到M6，调节M3到M4的位置，则当P处光强为极小时有关系式2x +2Δs - 2y - 2Δy = λ/2将以上两式相减得 2s - 2Δs + 2Δy = nλ即第二次光比第一次多走的光程为2s- 2Δs + 2Δy=S,所用时间也为周期的n倍，这样，光速c=S/nT=Sf/n.即只需测量距离s和短的间隔Δs和Δy就可以求出光速，从而大大简化了距离的测量。
单位比值法（）在电磁学中，任意电学量的两种单位制的换算比为,式中Q表示电量，E表示电场，C表示电容，角标s与m分别表示静电单位制与电磁单位制，克尔劳施和韦伯在1856年测量电量比，麦克斯韦在1868年测量电场强度比，；罗萨和多尔塞在1906年测量电容比，分别得到c=310800km/s,284300km/s,299784km/s5.光导纤维和相差法测光速图2 测定光导纤维中光速实验装置的方框图在该图中由调制信号源提供的周期为 T，占空比为50%的方波时钟信号对半导体发光二极管LED的发光光强进行调制，调制后的光信号经光导纤维、光电检测器件和信号再生电路再次变换成一个周期为T、占空比为50%的方波序列，但这一方波序列相对于调制信号源输出的原始方波序列有一定的延时，这一延时包括了LED驱动与调制电路和光电转换及信号再生电路引起的延时，也含有我们要测定的调制光信号在给定长度光纤中所经历的时间在内。
实验中采用“双光纤比较法”。
即：保持电路状态不变，分别测出信号通过1 、2 的延时1τ、2τ，则有：2121ττ--= z V 相差测量方法如果把再生信号和作为参考信号的原始调制信号接到一个具有异或逻辑功能的逻辑电路的两个输入端，则在0～π的相移所对应的延时范围（即0～T/2）内，该电路的输出波形就是一个周期为T/2，但脉宽与以上两路信号的相对延时成正比的方脉冲序列（如图3示），这一脉冲序列的直流分量的电平值就与以上两路输入信号的相对延时成正变关系。
用示波器可观察到异或门输出的占空比随延时变化的方脉冲序列，用直流电压表可以测出这一方脉冲的直流分量的电平值。
图3 相位检测器原理图利用异或逻辑电路所组成的相位检测电路的相移——电压特性曲线如图4所示，其中V L 是两输入信号相差为2n π、延时为nT （n=0，1，2……）时相位检测器输出的低电平值，V H 是两输入信号相差为（2n+1）π、延时为（2n+1）T/2（n=0，1，2……）时相位检测器输出的高电平值，在0～π的相移范围内由异或门组成的相位检测电路输出的方脉冲序列的直流分量的电平值 与两输入信号之间的关系为：πϕLH L V V V V --=∆对应的延时关系)2(T V V V V L h L --=∆τ 其中△t 为两路信号的相对延时，T 为调制信号的周期，可用示波器测得。
利用（4）式我们就可根据由以上测量系统所获得的实验数据计算出调制光信号在光导纤维中传输时所经历的时间。
在具体测量时，先用一长度为L 1的长光纤接入测量系统，测得相位检测器输出的直流分量 的电平值为V 1 ，然后用长度L 2的短光纤代替长光纤，并在保持测量系统电路参数不变（也即保证两种测量状态下，由于电路方面因素引起的延时一样）的状态下，测得相位检测电路输出的直流分量的电平值为V 2 ，则调制信号在（L 1—L 2）长度的光纤中传播时所经历的时间就等于：221T V V V V t L h ∙--= 对应的传播速度为：)()()(2212121V V T V V L L t L L V L h z ---=-= 6.激光脉冲法对于无限大的均幅平面波在一定介质中的传播，其等相位面常数=-=kx t t x ωϕ),( （1）相位面的变化0=-kdt dt ω （2）相速度公式 nc k ==ωυp （3） 式中 ω为光波角频率，k 为光波角波数，n 为介质的折射率．7.光速测定的实验方法（1）微波谐振腔法（2）激光测速法（3）光拍法测光速实验原理介绍根据振动叠加原理：频差（Δω＝ω1－ω2）较小、速度相同、同向传播的两束波叠加形成拍频。