Theorien über Licht

[bearbeiten] indische Theorien

Im alten Indien, die philosophischen Schulen des Samkhya und Vaisheshika, um von der 6. bis 5. Jahrhunderts v. Chr., entwickelten Theorien über Licht. Nach der Samkhya Schule, Licht ist eine der fünf fundamentalen "subtiler" Elemente (tanmatra), von denen sich die Brutto-Elementen. Die Atomicity dieser Elemente ist nicht ausdrücklich erwähnt, und es scheint, dass sie tatsächlich getroffen werden kontinuierlich sein.

Auf der anderen Seite, die Vaisheshika Schule gibt einen atomaren Theorie der physischen Welt auf den nicht-atomare Boden der Äther, Raum und Zeit. (Die indische Atomismus.) Die Grundlagen sind die Atome der Erde (prthivı), Wasser (APA), Feuer (tejas) und Luft (Vayu), das ist nicht zu verwechseln mit der üblichen Bedeutung dieser Begriffe. Diese Atome getroffen werden, um binäre Form Moleküle, kombinieren weiter zu größeren Molekülen. Motion ist in Bezug auf die Bewegung der Atome physischen und es scheint, dass es sich genommen als nicht sofort. Lichtstrahlen getroffen werden, um einen Strom von hoher Geschwindigkeit von tejas (Feuer) Atomen. Die Teilchen des Lichts können unterschiedliche Merkmale weisen in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit und die Modalitäten der tejas Atomen. Rund um den ersten Jahrhundert v. Chr., die Vishnu Purana korrekt bezieht sich auf Sonnenlicht als "die sieben Strahlen der Sonne".

Später auf 499, Aryabhata,, einen Vorschlag für eine heliozentrische Sonnensystem der Gravitation in seinem Aryabhatiya, schrieb, dass sich die Planeten und der Mond nicht über ihren eigenen Licht, sondern reflektieren das Licht der Sonne.

Die indischen Buddhisten, wie Dignāga im 5. Jahrhundert und Dharmakirti im 7. Jahrhundert, entwickelten eine Art Atomismus das ist eine Philosophie über die Wirklichkeit wird unterstützt von atomaren Einrichtungen, die kurzzeitige Lichtblitze oder Energie. Sie sehen Licht als eine atomare Einheit entspricht der Energie, ähnlich dem modernen Konzept der Photonen, wenn sie auch alle Materie als aus diesen Licht / Energie-Teilchen.

[bearbeiten] griechischen und hellenistischen Theorien

Hauptartikel: Emissions-Theorie (Vision)

Im fünften Jahrhundert v. Chr., Empedokles postuliert, dass alles bestand aus vier Elemente, Feuer, Luft, Erde und Wasser. Er glaubte, dass Aphrodite, die das menschliche Auge der vier Elemente und dass sie zündete die Feuer in den Augen der schien aus dem Auge zu Auge möglich. Wenn dies wahr wäre, dann könnte man sehen, während der Nacht ebenso wie tagsüber, so Empedokles postuliert eine Interaktion zwischen den Strahlen der Augen und die Strahlen von einer Quelle wie die Sonne.

In etwa 300 v. Chr., Euklid schrieb Optica, in dem er studierte die Eigenschaften des Lichts. Euklid postuliert, dass Licht reiste in geraden Linien, und er beschrieb die Gesetze der Reflexion und studierte sie mathematisch. Er fragte das Auge ist das Ergebnis eines Strahls aus dem Auge, denn er fragt, wie man sieht sofort den Sternen, wenn man ein schließt die Augen, dann öffnet sie in der Nacht. Natürlich, wenn der Strahl aus dem Auge reist unendlich schnell ist dies kein Problem.

In 55 v. Chr., Lucretius, ein Roman, durchgeführt in den Ideen des früheren griechischen atomists, schrieb:

"Das Licht & Wärme der Sonne; diese bestehen aus Atomen die Minuten, wenn sie ausgeschaltet sind geschoben, verlieren keine Zeit in Anspruch Dreharbeiten in der Zwischenraum der Luft in die Richtung vermittelt durch die Shove." -- Über die Natur des Universums

Obwohl es sich ähnlich wie später Teilchen Theorien, Lucretius die Ansichten waren nicht allgemein akzeptiert und Licht war immer noch die Theorie, wie aus den Augen.

Ptolemäus (ca. 2. Jahrhundert) schrieb über die Brechung des Lichts, und entwickelte eine Theorie der Vision, dass Objekte werden von Lichtstrahlen aus den Augen.

[bearbeiten] Optische Theorie

Hauptartikel: Das Buch der Optik und der islamischen Physik

Die muslimischen Wissenschaftler, Ibn al-Haytham (965-1040), bekannt als Alhacen oder Alhazen im Westen, in seinem Buch über Optik (1021), entwickelt eine breite Theorie erklärt, dass die Vision, mit Geometrie und Anatomie, in denen es heißt, dass jeder Punkt in einem beleuchteten Bereich oder das Objekt strahlt Lichtstrahlen in alle Richtungen, sondern dass nur ein Strahl von jedem Punkt, der Streik das Auge senkrecht, zu sehen. Die anderen Strahlen Streik in verschiedenen Winkeln und sind nicht mehr gesehen. Er beschrieb die Lochkamera und erfand die Camera Obscura, wodurch ein umgekehrtes Bild, und benutzte es als ein Beispiel zur Unterstützung seiner Argumentation. [2] Zu diesem Widerspruch Ptolemäus' Theorie der Vision, dass Objekte werden von Lichtstrahlen aus den Augen. Alhacen gehalten Lichtstrahlen werden Ströme von Minute Teilchen [3], reiste mit einer endlichen Geschwindigkeit. [4] [5] [6] Er verbesserte Ptolemäus' Theorie der Brechung des Lichts, und ging über zur Entdeckung der Gesetze der Brechung.

Er führte auch die ersten Versuche auf der Streuung von Licht in seine Farben. Sein Hauptwerk Kitab al-Manazir (Book of Optics) wurde in Latein im Mittelalter, aber auch seinem Buch den Umgang mit den Farben des Sonnenuntergangs. Er befasste sich ausführlich mit der Theorie der verschiedenen physikalischen Phänomene wie Schatten, Finsternisse, der Regenbogen. Er versuchte auch zu erklären, binokulares Sehvermögen, und gab eine richtige Erklärung für den scheinbaren Anstieg der Größe der Sonne und den Mond, wenn in der Nähe des Horizonts, bekannt als der Mond Illusion. Aufgrund seiner umfangreichen experimentellen Forschung über Optik, Ibn al-Haytham gilt als "Vater der modernen Optik." [7]

Ibn al-Haytham auch richtig argumentiert, dass wir Objekte sehen, da die Strahlen der Sonne des Lichtes, der seiner Ansicht nach-Streams aus winzigen Teilchen [3] Reisen in geraden Linien, spiegeln sich aus Objekten in unseren Augen. [4] Er verstand, dass Licht reisen zu einem großen, aber endlichen Geschwindigkeit, [4] [5] [6] und dass Brechung wird durch die unterschiedliche Geschwindigkeit wird in verschiedenen Stoffen. [4] Er studierte auch sphärischen und parabolischen Spiegel, und verstanden, wie durch eine Brechung Objektiv ermöglicht die Bilder zu konzentrieren und Vergrößerung stattfinden soll. Er mathematisch verstanden, warum eine sphärische Aberration Spiegel produziert.

Avicenna (980-1037) vereinbart, dass die Lichtgeschwindigkeit endlich ist, wie er "beobachtet, dass, wenn die Wahrnehmung von Licht ist aufgrund der Emission von einer Art von Teilchen durch einen leuchtenden Quelle, die Geschwindigkeit des Lichts muss endlich." [ 8] Rayhān Abū al-Bīrūnī (973-1048) auch darin einig, dass Licht hat eine endliche Geschwindigkeit, und er war der erste zu entdecken, dass die Lichtgeschwindigkeit ist viel schneller als die Schallgeschwindigkeit. [9] In den späten 13. und Anfang des 14. Jahrhundert, Qutb al-Din al-Shirazi (1236-1311) und sein Schüler Kamāl al-Dīn al-Fārisī (1260-1320) setzte die Arbeit von Ibn al-Haytham, und sie waren die ersten, die richtige Erklärungen für die Regenbogen-Phänomen. [10]

[bearbeiten] Der "Plenum"

René Descartes (1596-1650) entschieden, dass Licht war eine Störung des Plenums, die kontinuierliche Substanz, die das Universum entstand. In 1637 veröffentlichte er eine Theorie der Brechung des Lichts, dass davon ausgegangen, falsch, das Licht schneller reiste in einem dichteren Medium als in einem weniger dichten Medium. Descartes kam zu dieser Schlussfolgerung durch die Analogie mit dem Verhalten von Schallwellen. Obwohl Descartes war falsch über den relativen Geschwindigkeiten, er war richtig in der Annahme, dass Licht verhielt sich wie eine Welle und in der Schlussfolgerung gelangt, dass Brechung könnte erläutert werden, durch die Lichtgeschwindigkeit in verschiedenen Medien. Dies führt dazu, Descartes' Theorie wird oft als Vorläufer der Wellentheorie des Lichts.

[bearbeiten] Teilchen-Theorie

Ibn al-Haytham (Alhazen) (965-1040) vorgeschlagen, ein Teilchen Theorie des Lichts in seinem Buch über Optik (1021). Er hielt Lichtstrahlen werden Ströme von Minute Teilchen [3], dass Reisen in geraden Linien mit einer endlichen Geschwindigkeit. [4] [5] [6] Er erklärt in seiner Optik, dass "die kleinsten Teile des Lichts", wie er sie nennt sie, "nur noch Eigenschaften, die behandelt werden können durch Geometrie und verifiziert durch Experiment, ihnen fehlt alle vernünftigen Qualitäten außer Energie." [3]

Pierre Gassendi (1592-1655), ein Atomist, schlug ein Teilchen Theorie des Lichts, die posthum veröffentlicht wurde, in den 1660er. Isaac Newton studierte Gassendi die Arbeit in einem frühen Alter, und Vorzugsaktien Seiner Ansicht nach Descartes' Theorie der plenum. Er erklärte in seiner Hypothese des Lichts von 1675 das Licht war aus corpuscles (Teilchen der Materie), emittiert wurden in alle Richtungen aus einer Hand. Einer von Newtons Argumente gegen die Welle der Natur des Lichtes war, dass Wellen bekannt waren biegen um Hindernisse herum, während leichte reiste nur in geraden Linien. Er hat aber erklären, das Phänomen der Beugung von Licht (das hatte beobachtet worden, von Francesco Grimaldi), indem sie das Licht ein Teilchen könnte eine lokalisierte Welle in den aether.

Newtons Theorie verwendet werden könnten, um vorherzusagen, die Reflexion des Lichtes, sondern konnte nur durch die Brechung erklären fälschlicherweise davon aus, dass Licht beschleunigt beim Betreten eine dichtere Medium, weil die Anziehungskraft war größer. Newton veröffentlicht die endgültige Fassung seiner Theorie in seinem Opticks von 1704. Sein Ruf dazu beigetragen, dass die Teilchen Theorie des Lichts zu herrschen während des 18. Jahrhunderts. Die Partikel-Theorie der Laplace-Licht geführt zu argumentieren, dass eine Stelle könnten sich so massiv, dass Licht nicht entkommen. Mit anderen Worten, es werden würde, was heißt jetzt ein schwarzes Loch. Laplace zog seinen Vorschlag, wenn die Wellentheorie des Lichts war fest etabliert. Eine Übersetzung seines Aufsatzes erscheint in der groß angelegten Struktur von Raum-Zeit, von Stephen Hawking und George FR Ellis.

[bearbeiten] Wave-Theorie

In den 1660er, Robert Hooke veröffentlicht ein Wellentheorie des Lichts. Christiaan Huygens arbeitete seine eigenen Wellentheorie des Lichts in 1678, und veröffentlichte es in seinem Traktat über die Licht in 1690. Er schlägt vor, dass Licht emittiert wurde in allen Richtungen kommen, wie eine Reihe von Wellen in einem Medium namens lichterspendend Äther. Wie Wellen sind davon nicht betroffen durch die Schwerkraft, es wurde davon ausgegangen, dass sie verlangsamte sich beim Betreten eine dichtere Medium.
Thomas Young's Skizze der Zwei-Schlitz-Experiment zeigt die Beugung von Licht. Young's Experimente unterstützten die These, dass Licht aus Wellen.
Thomas Young's Skizze der Zwei-Schlitz-Experiment zeigt die Beugung von Licht. Young's Experimente unterstützten die These, dass Licht aus Wellen.

Die Welle der Theorie vorhergesagt, dass Lichtwellen interferieren könnten miteinander wie Schallwellen (wie etwa 1800 von Thomas Young), und das Licht könnte polarisiert. Junge zeigte durch eine Beugung Experiment, das Licht wie Wellen verhalten. Er schlug auch vor, dass die verschiedenen Farben wurden durch verschiedene Wellenlängen des Lichts, und erklärte, Color Vision in Bezug auf die drei farbigen Rezeptoren im Auge.

Ein weiterer Unterstützer der Wellentheorie wurde Leonhard Euler. Er argumentierte, in Nova theoria lucis et colorum (1746), dass die Beugung könnte leichter werden, erklärt sich durch eine Welle der Theorie.

Später, Augustin-Jean Fresnel unabhängig arbeitete seine eigenen Wellentheorie des Lichts, und stellte ihn an die Académie des Sciences in 1817. Simeon Denis Poisson hinzugefügt Fresnel's mathematische Arbeiten zu produzieren, ein überzeugendes Argument zugunsten der Wellentheorie und dazu beitragen, stürzen korpuskularer Newtons Theorie.

Die Schwäche der Wellentheorie war, dass Lichtwellen, wie Schallwellen, müsste ein Medium für die Übertragung. Eine hypothetische Substanz namens der Äther wurde vorgeschlagen, aber seine Existenz wurde in starken Besetzung Zweifel in den späten neunzehnten Jahrhundert von den Michelson-Morley-Experiment.

Newtons Theorie korpuskularer angedeutet, dass Licht schneller fahren würde in einer dichteren Medium, während die Wellentheorie von Huygens und andere implizite das Gegenteil. Zu dieser Zeit, die Geschwindigkeit des Lichts konnte nicht genau ermittelt genug zu entscheiden, welche Theorie richtig war. Die erste, um eine hinreichend genaue Messung wurde Léon Foucault, im Jahre 1850. Sein Ergebnis unterstützt die Wellentheorie, und die klassischen Teilchen-Theorie wurde schließlich aufgegeben.

[bearbeiten] Theoretische Elektrotechnik
A-linear polarisiertem Licht Welle Frozen In Time und zeigt die beiden oszillierenden Komponenten des Lichts, ein elektrisches Feld und ein magnetisches Feld senkrecht zueinander stehen und dass die Bewegungsrichtung (Transversalwelle).
A-linear polarisiertem Licht Welle Frozen In Time und zeigt die beiden oszillierenden Komponenten des Lichts, ein elektrisches Feld und ein magnetisches Feld senkrecht zueinander stehen und dass die Bewegungsrichtung (Transversalwelle).

In 1845, Michael Faraday entdeckt, dass der Winkel der Polarisation eines Lichtstrahls, da sie durch eine polarisierende Stoffe könnten geändert werden, indem ein Magnetfeld, wirkt jetzt bekannt als Faraday-Rotation. Dies war das erste Anzeichen dafür, dass Licht war im Zusammenhang mit Elektromagnetismus. Faraday vorgeschlagen, dass in 1847 war eine leichte hochfrequente elektromagnetische Schwingungen, die propagieren könnte auch ohne ein Medium, wie beispielsweise den Äther.

Faraday's Arbeit inspiriert James Clerk Maxwell studieren elektromagnetische Strahlung und Licht. Maxwell entdeckte, dass Selbst-Vermehrung elektromagnetische Wellen würde Reise durch den Raum mit einer konstanten Geschwindigkeit, die passiert werden in Höhe der zuvor gemessene Geschwindigkeit des Lichts. Aus dieser, Maxwell dem Schluss, dass Licht war eine Form der elektromagnetischen Strahlung: er zunächst sagte, dieses Ergebnis in 1862 auf über physikalische Lines of Force ". In 1873 veröffentlichte er eine Abhandlung über Elektrizität und Magnetismus, in dem sich eine vollständige mathematische Beschreibung des Verhaltens von elektrischen und magnetischen Feldern, noch bekannt als Maxwellsche Gleichungen. Bald danach, Heinrich Hertz bestätigt Maxwell's Theorie experimentell durch die Generierung und Aufdeckung von Radiowellen im Labor, und die belegen, dass diese Wellen verhalten sich genauso wie sichtbares Licht, Ausstellen Eigenschaften wie Reflexion, Brechung, Beugung und Interferenz. Maxwell's Theorie und Hertz-Experimente führten direkt zu der Entwicklung der modernen Radio-, Radar-, Fernseh-, elektromagnetische Bildgebung, und drahtlosen Kommunikation.

[bearbeiten] Die spezielle Relativitätstheorie

Die Wellentheorie war ein erfolgreiches erklären fast alle optischen und elektromagnetischen Erscheinungen, und war ein großer Triumph des neunzehnten Jahrhunderts Physik. Bis zum späten neunzehnten Jahrhundert, aber eine Handvoll von experimentellen Anomalien blieb das konnte nicht erklärt werden oder wurden durch die in direktem Konflikt mit der Wellentheorie. Einer dieser Anomalien zu einer Kontroverse über die Geschwindigkeit des Lichts. Die konstanten Lichtgeschwindigkeit vorhergesagt durch Maxwellsche Gleichungen und bestätigt durch das Michelson-Morley-Experiment im Widerspruch zu den mechanischen Gesetze der Bewegung, war unangefochten seit der Zeit von Galileo, in denen es heißt, dass alle Geschwindigkeiten wurden bezogen auf die Geschwindigkeit des Betrachters. In 1905, Albert Einstein gelöst dieses Paradox durch die Überarbeitung der Galileischen Modell von Raum und Zeit, um die Konstanz der Lichtgeschwindigkeit. Einstein formulierte seine Ideen in seiner speziellen Relativitätstheorie, die die Menschheit radikal verändert das Verständnis von Raum und Zeit. Einstein auch gezeigt, eine zuvor unbekannte fundamentale Äquivalenz zwischen Energie und Masse mit seiner berühmten Gleichung

E = mc ^ 2 \,

wobei E ist die Energie, m Rest ist Masse, und c die Lichtgeschwindigkeit.

[bearbeiten] Teilchenphysik Theorie revisited

Eine weitere experimentelle Anomalie war der photoelektrischen Effekt, der durch Licht, ein Metalloberfläche ausgeworfen Elektronen von der Oberfläche, so dass ein elektrischer Strom fließt über eine angelegte Spannung. Experimentelle Messungen gezeigt, dass die Energie der einzelnen Elektronen herausgeschleudert wurde proportional zur Frequenz, anstatt die Intensität des Lichtes. Darüber hinaus unter ein bestimmtes Minimum Frequenz, die abhängig von den jeweiligen Metall, kein Strom fließen würde, unabhängig von der Intensität. Diese Beobachtungen eindeutig im Widerspruch zu der Wellentheorie, und seit Jahren Physiker versucht vergeblich um eine Erklärung. In 1905, Einstein löste dieses Rätsel auch dieses Mal wieder durch die Teilchen des Lichts Theorie zur Erklärung der beobachteten Effekt. Aufgrund der Vorherrschaft der Beweisaufnahme zu Gunsten der Wellentheorie, aber Einsteins Ideen erfüllt waren zunächst durch eine große Skepsis bei den etablierten Physiker. Aber schließlich Einsteins Erklärung des photoelektrischen Effekt würde Triumph, und es bildeten letztlich die Grundlage für die Welle-Teilchen-Dualismus und vieles der Quantenmechanik.

[bearbeiten] Quantentheorie

Eine dritte Anomalie, entstand im späten 19. Jahrhundert mit einem Widerspruch zwischen der Wellentheorie des Lichts und Messungen der elektromagnetischen Spektrums emittiert durch thermische Heizkörper, oder so genannte schwarze Körper. Physiker kämpfte mit diesem Problem, das später bekannt als die UV-Katastrophe, erfolglos seit vielen Jahren. In 1900, Max Planck entwickelte eine neue Theorie der schwarzen Körper-Strahlung erklärt, dass die beobachteten Spektrum richtig. Planck-Theorie basiert auf der Idee, dass schwarze Körper emittieren Licht (und andere elektromagnetische Strahlung) nur als diskrete Bündel oder Päckchen mit Energie. Diese Pakete wurden genannt Quanten, und die Teilchen des Lichts erhielt den Namen Photon, zu korrespondieren mit anderen Teilchen beschrieben werden um diese Zeit, wie zum Beispiel das Elektron und Proton. Ein Photon hat eine Energie, E, proportional zu ihrer Häufigkeit, f, von

E = hf = \ frac (hc) (\ lambda) \, \!

wobei h Planck-Konstante, λ ist die Wellenlänge und c die Lichtgeschwindigkeit. Ebenso ist der Impuls p eines Photons ist auch proportional zu ihrer Frequenz und umgekehrt proportional zu seiner Wellenlänge:

p = (E \ über C) = (hf \ über C) = (h \ über \ lambda).

Da es ursprünglich stand, diese Theorie nicht erklären die gleichzeitige Welle-Teilchen-und Natur wie Licht, obwohl Planck würde später Arbeit in Theorien, getan hat. Im Jahr 1918 erhielt Planck den Nobelpreis für Physik für seine Rolle bei der Gründung der Quantentheorie.

[bearbeiten] Welle-Teilchen-Dualismus

Die moderne Theorie erklärt, dass die Natur des Lichts umfasst der Begriff der Welle-Teilchen-Dualismus, beschrieben von Albert Einstein in den frühen 1900er, basierend auf seiner Studie über den photoelektrischen Effekt und-Planck-Ergebnisse. Einstein behauptet, dass die Energie eines Photons ist proportional zu seiner Frequenz. Ganz allgemein ist die Theorie besagt, dass alles, was sowohl ein Teilchen der Natur und eine Welle der Natur, und verschiedene Experimente kann getan werden, um die eine oder die andere. Die Teilchen der Natur ist leichter zu erkennen, wenn ein Objekt verfügt über eine große Masse, und es war erst ein mutiger Vorschlag von Louis de Broglie im Jahre 1924, dass die wissenschaftliche Gemeinschaft erkannt, dass Elektronen auch gezeigt Welle-Teilchen-Dualismus. Die Welle der Natur von Elektronen wurde experimentell nachgewiesen, indem Davission und Germer im Jahre 1927. Einstein erhielt den Nobelpreis 1921 für seine Arbeit mit der Welle-Teilchen-Dualismus in Photonen (vor allem erklärt den photoelektrischen Effekt so), und de Broglie folgte im Jahre 1929 für seine Ausweitung auf andere Teilchen.

[bearbeiten] Quantenelektrodynamik

Die quantenmechanische Theorie des Lichts und der elektromagnetischen Strahlung weiter entwickeln durch den 1920er Jahren und 1930, gipfelte und mit der Entwicklung während der 1940er Jahre von der Theorie der Quantenelektrodynamik, oder QED. Diese sogenannte Quantenfeldtheorie ist eine der umfassendsten und erfolgreichsten Theorien experimentell jemals zu erklären, formuliert eine Reihe von Naturphänomenen. QED entwickelt wurde vor allem durch Physiker Richard Feynman, Freeman Dyson, Julian Schwinger und Shin-Ichiro Tomonaga. Feynman, Schwinger, Tomonaga und teilten sich die 1965 Nobelpreis für Physik für ihre Beiträge.

Licht

Licht oder sichtbarem Licht, ist elektromagnetische Strahlung mit einer Wellenlänge sichtbar ist, dass für das menschliche Auge (ca. 400-700 nm). In einem wissenschaftlichen Kontext, das Wort Licht ist manchmal verwendet, um das gesamte elektromagnetische Spektrum. Darüber hinaus ist in der Optik, der Begriff der "sichtbaren Lichts" bezieht sich auf elektromagnetische Strahlung mit Wellenlängen von 300 nm (in der Nähe von UV) bis ~ 1400 nm (nahes Infrarot). [1] Licht besteht aus elementaren Teilchen Photonen genannt.

Drei primären Eigenschaften des Lichtes sind:

* Intensität;
* Frequenz oder Wellenlänge und;
* Polarisation.

Licht kann Exponat Eigenschaften der beiden Wellen und Teilchen. Diese Eigenschaft wird als Welle-Teilchen-Dualismus. Die Studie von Licht, bekannt als Optik, ist ein wichtiges Forschungsgebiet der modernen Physik.

Lichtgeschwindigkeit

Hauptartikel: Lichtgeschwindigkeit

Die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum ist genau 299792458 m / s (ca. 186282,397 Meilen pro Sekunde). Die Geschwindigkeit des Lichts hängt von dem Medium, in dem sie reisen, und die Geschwindigkeit niedriger sein wird in einem transparenten Medium. Obwohl gemeinhin als die "Lichtgeschwindigkeit", technisch das Wort Geschwindigkeit ist eine Vektorgröße, nachdem beide Größe und Richtung. Speed bezieht sich nur auf das Ausmaß der Geschwindigkeits-Vektor. Diese feste Definition der Lichtgeschwindigkeit ist ein Ergebnis der modernen Versuch, in der Physik, zu definieren, die grundlegende Einheit der Länge in Bezug auf die Geschwindigkeit des Lichtes, als vielmehr die Festlegung der Lichtgeschwindigkeit in Bezug auf eine Länge.

Verschiedene Physiker haben versucht zu messen die Geschwindigkeit von Licht im Laufe der Geschichte. Galileo Versuch zur Messung der Lichtgeschwindigkeit im siebzehnten Jahrhundert. Ein guter Anfang Experiment zur Messung der Lichtgeschwindigkeit wurde unter der Leitung von Ole Rømer, dänischer Physiker, 1676. Mit Hilfe eines Teleskops, Ole beobachtet die Bewegungen von Jupiter und einem seiner Monde, Io. Feststellend, Diskrepanzen in der scheinbaren Zeitraum von Io's Orbit Rømer berechnet, dass Licht dauert etwa 18 Minuten, um Traverse der Durchmesser der Erde umkreisen. Leider war dies nicht ein Wert, der bekannt war zu dieser Zeit. Wenn Ole gewusst hätte, der Durchmesser der Umlaufbahn der Erde, er hätte berechnet einer Geschwindigkeit von 227000000 m / s.

Ein weiteres, genauer Messung der Lichtgeschwindigkeit wurde in Europa durch Hippolyte Fizeau im Jahre 1849. Fizeau richtet sich ein Lichtstrahl in einem Spiegel mehrere Kilometer entfernt. Ein rotierender Zahnstange wurde in den Pfad des Lichtstrahls, da er reiste aus der Quelle, auf den Spiegel und dann wieder auf seinen Ursprung. Fizeau festgestellt, dass zu einem bestimmten Satz von Rotation, der Strahl würde durch ein Lücke im Rad auf dem Weg hin, und die nächste Lücke auf dem Weg zurück. Die Kenntnis der Abstand zum Spiegel, die Zahl der Zähne auf dem Rad, und die Rate der Rotation, Fizeau konnte die Berechnung der Lichtgeschwindigkeit als 313000000 m / s.

Léon Foucault verwendet ein Experiment der rotierenden Spiegel verwendet, um einen Wert von 298000000 m / s in 1862. Albert A. Michelson Experimente durchgeführt von der Geschwindigkeit des Lichts von 1877 bis zu seinem Tod im Jahr 1931. Er verfeinert Foucaults Methoden in 1926 verbessert mit rotierenden Spiegel zu messen die Zeit, die Licht für eine Hin-und Rückfahrt von Mt.. Mt. Wilson auf. San Antonio in Kalifornien. Die genaue Messungen ergab eine Geschwindigkeit von 299796000 m / s.

Einige Wissenschaftler konnten sich bringen Licht zu einem kompletten Stillstand, indem Sie ihm durch ein Bose-Einstein-Kondensats des Elements Rubidium.