Question

1607年，伽利略進行了最早的測量光速的實驗．他讓兩個人分別站在相距一英里的兩座山上，每個人拿一個燈，第一個人先舉起燈，當第二個人看到第一個人的燈時立即舉起自己的燈，從第一個人舉起燈到他看到第二個人的燈的時間間隔就是光傳播兩英里的時間，用路程除以相應的時間就是光傳播的速度．
（1）請你計算光傳播兩英里的時間；
（2）伽利略能否準確的測出光速，為什么？（1英里大約1.6千米，光在空氣中傳播的速度為3×10⁸m/s）

Answer 1

分析：（1）知道光傳播的距離和光速，根據速度公式求出光傳播兩英里的時間；
（2）伽利略是利用光傳播的路程除以時間求出光的傳播速度，原理是正確的，但由于光的傳播速度過大，路程過短，傳播時間是非常小的，無法直接測出，另外沒有考慮到人的反應時間．

解答：解：（1）1英里=1.6km=1600m，
根據v=

s

t

可得，光傳播兩英里的時間：
t=

s

c

=

2×1600m

3×108m/s

≈1.07×10^-5s；
（2）伽利略無法準確測量出光速，因為光速太快，在2英里的路程上運動的時間太短，當時條件無法準確測量出這段時間．  
答：（1）光傳播兩英里的時間約為1.07×10^-5s；
（2）伽利略不能準確的測出光速，原因是光速太快，在2英里的路程上運動的時間太短，當時條件無法準確測量出這段時間．

點評：本題考查了速度的計算和實驗方案的分析能力，要學會分析實驗中的不足之處，并加以改進．