§6-1測定光速的天文學(xué)方法

1、61測定光速的天文學(xué)方法早在1676年丹麥天文學(xué)家羅默首先測量了光速，由于任何周期性的變化過程都可當(dāng)作時(shí)鐘，他成功地找到了離觀察者非常遙遠(yuǎn)而相當(dāng)準(zhǔn)確的“時(shí)鐘”，羅默在觀察時(shí)所用的是木星每隔一定周期出現(xiàn)一次的衛(wèi)星蝕，它在觀察時(shí)注意到：連續(xù)兩次衛(wèi)星蝕相隔的時(shí)間，當(dāng)?shù)厍虮彪x木星運(yùn)動(dòng)時(shí)，將比地球迎向木星運(yùn)動(dòng)時(shí)要長一些，他用光的傳播速度是有限的來解釋這個(gè)現(xiàn)象，光從木星發(fā)出（實(shí)際上是木星的衛(wèi)星發(fā)出），當(dāng)?shù)厍螂x開木星運(yùn)動(dòng)時(shí)，光必須追上地球，因而從地面

2、上觀察木星的兩次衛(wèi)星蝕相隔的時(shí)間，要比實(shí)際相隔的時(shí)間長一些；當(dāng)?shù)厍蛴蚰拘沁\(yùn)動(dòng)時(shí)，這個(gè)時(shí)間就短一些，因?yàn)樾l(wèi)星繞木星的周期不大（約為1.75天）所以上述時(shí)間差數(shù)，在最合適的時(shí)間(圖6－1)太陽木星衛(wèi)星繞木星軌道木星公轉(zhuǎn)軌道地球公轉(zhuǎn)軌道AAT2T1（圖61中地球運(yùn)行到軌道上的A和兩點(diǎn)時(shí)）不致超過15（地球的公轉(zhuǎn)軌道速度約為s30），因此，為了取得可靠的結(jié)果，當(dāng)時(shí)的觀察曾在整年中連續(xù)地進(jìn)行。kms在地球從點(diǎn)運(yùn)行到點(diǎn)的半同年里，如以表示在地面觀

3、察到的連續(xù)兩次木1T2T12???星衛(wèi)星蝕相隔的時(shí)間；以表示地球從點(diǎn)運(yùn)行到點(diǎn)的另一個(gè)半周年里同樣觀察12???2T1T到的時(shí)間；并以表示整年內(nèi)地面上觀察到的木星衛(wèi)星蝕相隔的平均時(shí)間，假如地球?qū)δ?星靜止不動(dòng)，則地面上觀察到的相隔的時(shí)間就等于這個(gè)平均時(shí)間，即DNNc?????和DNNc?????式中N表示半周年內(nèi)的衛(wèi)星蝕次數(shù)，D為地球公轉(zhuǎn)軌道的直徑，為光速，將這兩式相c減，得2Dc??????或2cD????????????羅默測得的時(shí)間