Kelajuan cahaya c dalam vakum tidak diukur. Ia mempunyai nilai tetap yang tepat dalam unit piawai. Menurut perjanjian antarabangsa tahun 1983, satu meter ditakrifkan sebagai panjang jalan yang dilalui oleh cahaya dalam ruang hampa dalam waktu 1/299792458 saat. Kelajuan cahaya tepatnya 299,792,458 m / s. Satu inci ditakrifkan sebagai 2.54 sentimeter. Oleh itu, dalam unit bukan metrik, kelajuan cahaya juga mempunyai nilai yang tepat. Definisi semacam itu masuk akal hanya kerana kelajuan cahaya dalam vakum tetap, dan fakta ini mesti disahkan secara eksperimen (lihat Adakah kelajuan cahaya tetap?). Juga perlu untuk menentukan kelajuan cahaya dalam media seperti air dan udara secara eksperimental.
Sehingga abad ketujuh belas, dipercayai bahawa cahaya menyebar seketika. Ini disahkan oleh pemerhatian gerhana bulan. Pada kelajuan cahaya yang terbatas, semestinya ada kelewatan antara posisi Bumi relatif terhadap Bulan dan posisi bayangan Bumi di permukaan Bulan, tetapi tidak ada penundaan seperti itu. Kami sekarang tahu bahawa kelajuan cahaya terlalu cepat untuk menyedari kelewatan. Galileo meragui tak terbatas laju cahaya. Dia mencadangkan cara mengukurnya dengan menutup dan membuka tanglung sejauh beberapa batu. Tidak diketahui apakah dia mencoba eksperimen semacam itu, tetapi karena kecepatan cahaya yang sangat tinggi, pengukuran tidak dapat berhasil.
Pengukuran c yang pertama berjaya dibuat oleh Olaf Roemer pada tahun 1676. Dia melihat bahawa waktu antara gerhana satelit Jupiter lebih pendek ketika jarak dari Bumi ke Musytari berkurang, dan lebih lama ketika jarak ini meningkat. Dia menyedari bahawa ini disebabkan oleh perubahan masa yang diperlukan untuk perjalanan cahaya dari Musytari ke Bumi ketika jarak di antara mereka berubah. Dia mengira bahawa kelajuan cahaya adalah 214,000 km / s. Ketidaktepatan disebabkan oleh fakta bahawa jarak antara planet pada masa itu belum dapat ditentukan dengan jelas.
Pada tahun 1728, James Bradley menganggarkan besarnya kecepatan cahaya dengan memerhatikan penyimpangan bintang (perubahan pada kedudukan jelas bintang yang disebabkan oleh pergerakan Bumi di sekitar Matahari). Dia memerhatikan salah satu bintang di buruj Draco, dan mendapati bahawa kedudukannya yang jelas berubah sepanjang tahun. Kesan ini berfungsi untuk semua bintang, berbanding paralaks, yang lebih ketara untuk bintang yang berdekatan. Aberasi serupa dengan kesan gerakan pada sudut kejadian hujan. Sekiranya anda berdiri dan tidak ada angin, maka titisan jatuh secara menegak di kepala anda. Sekiranya anda berlari, ternyata hujan datang pada sudut dan menyentuh wajah anda. Bradley mengukur sudut ini untuk cahaya bintang. Mengetahui kelajuan pergerakan Bumi di sekitar Matahari, dia menentukan bahawa kelajuan cahaya adalah 301.000 km / s.
Pengukuran c pertama di Bumi dibuat oleh Armand Fizeau pada tahun 1849. Dia menggunakan pantulan cahaya dari cermin sejauh 8 km. Seberkas cahaya melewati jurang antara gigi roda yang berpusing dengan pantas. Kelajuan putaran dinaikkan sehingga sinar yang dipantulkan dapat dilihat pada jurang berikutnya. Nilai c yang dikira ternyata 315,000 km / s. Setahun kemudian, Leon Foucault memperbaiki kaedah ini menggunakan cermin berputar dan memperoleh nilai yang jauh lebih tepat iaitu 298,000 km / s. Kaedah yang diperbaiki cukup tepat untuk menentukan bahawa kelajuan cahaya di dalam air lebih perlahan daripada di udara.
Setelah Maxwell menerbitkan teori elektromagnetisme, menjadi mungkin untuk menentukan kelajuan cahaya secara tidak langsung dari nilai kebolehtelapan magnet dan elektrik. Weber dan Kohlrausch adalah yang pertama melakukan ini pada tahun 1857. Pada tahun 1907, Rose dan Dorsey memperoleh 299,788 km / s dengan cara yang sama. Pada masa itu, ini adalah nilai yang paling tepat.
Selepas itu, langkah-langkah tambahan diterapkan untuk meningkatkan ketepatan. Sebagai contoh, indeks biasan cahaya di udara diambil kira. Pada tahun 1958, Froome memperoleh nilai 299792.5 km / s menggunakan interferometer gelombang mikro dan rana elektro-optik Kerr. Selepas tahun 1970, pengukuran yang lebih tepat dapat dilakukan dengan penggunaan laser yang sangat stabil dan jam cesium yang tepat. Sehingga masa itu, ketepatan meter piawai lebih tinggi daripada ketepatan mengukur kelajuan cahaya. Dan sekarang kelajuan cahaya menjadi terkenal dengan ketepatan tambah atau tolak 1 m / s. Sekarang lebih praktikal untuk menggunakan kelajuan cahaya dalam menentukan meter. Piawai jarak 1 meter kini ditentukan menggunakan jam atom dan laser.
Jadual menunjukkan tahap utama mengukur kelajuan cahaya (Froome dan Essen):
Video promosi:
| Tarikh | Pengarang | Kaedah | km / s | Ralat |
|---|---|---|---|---|
| 1676 | Olaus Roemer | Bulan Musytari | 214,000 | |
| 1726 | James bradley | Kekaburan bintang | 301,000 | |
| 1849 | Armand fizeau | Gear | 315,000 | |
| 1862 | Leon foucault | Cermin berputar | 298,000 | ± 500 |
| 1879 | Albert michelson | Cermin berputar | 299,910 | ± 50 |
| 1907 | Rosa, Dorsay | Pemalar EM | 299 788 | ± 30 |
| 1926 | Albert michelson | Cermin berputar | 299 796 | ± 4 |
| 1947 | Essen, Gorden-Smith | Resonan resonan | 299 792 | ± 3 |
| 1958 | KDFroome | Interferometer radio | 299 792.5 | ± 0.1 |
| 1973 | Evanson et al | Interferometer laser | 299 792.4574 | ± 0.001 |
| 1983 | CGPM | Nilai yang diterima | 299 792.458 | 0 |
