प्रकाश का वेग (Velocity of light) आज के लगभग ३०० वर्ष पहले यह गलत धारणा थी कि प्रकाश का वेग अनंत होता है, अर्थात् उसे एक स्थान से दूसरे स्थान पहुँचने में कुछ भी समय नहीं लगता। सर्वप्रथम सितंबर, सन् १६७६ में रोमर ने इस गलत धारणा को दूर कर यह बताया कि प्रकाश का वेग बहुत अधिक होने पर परिमित होता है। बृहस्पति के उपग्रहों के ग्रहणों के अंतर काल में पृथ्वी से संबंधित दूरी के बदलने से होनेवाले परिवर्तन का अध्ययन कर, रोमर ने प्रकाश को पृथ्वी की कक्षा के व्यास को पार करने में लगनेवाले काल को निकाला। पृथ्वी की कक्षा के व्यास को मालूम कर, उसने प्रकाशवेग का मान मालूम किया, जो २,१४,३०० किलोमीटर प्रति सेकंड के बराबर ज्ञात हुआ। उन दिनों की विज्ञान की प्रगति को देखते हुए यह अत्यंत प्रशंसापूर्ण कार्य था।

प्रकाशवेग का, जिसके लिये ड़ चिह्न प्रयुक्त होता है, सही मान है २,९९,७९३.०�०.३ किमी. प्रति सेंकंड। स्थूल रूप से इसे ३ X१०^१० सेंमी. प्रति सेंकंड मान लिया जाता है।

एकवर्णी तरंग के वेग को कलावेग (Phase velocity) कहते हैं। यथार्थ में श्वेत प्रकाश एकवर्णी न होकर कई प्रकार की तरंगों से बनता है। यह झुंड जिस वेग से चलता है, उसे समूह वेग (Group velocity) कहते हैं। प्रकाश के वेग नापने की प्रत्यक्ष विधियाँ साधारणतया समूहवेग ही नापती हैं।

सू = सूर्य, पृ_१ तथा पृ_२ = पृथ्वी तथा बृ_१ और बृ_२ = बृहस्पति।

(ब) पार्थिव विधियाँ � इनमें (१) फिजो (Fizeau) की दंतुरचक्र विधि, (२) फूको (Foucault) की घूर्ण दर्पण विधि ओर (३) माइकेलसन की अष्टकोण दर्पण विधि मुख्य हैं।

(२)ब्रैडले की अपेरण (Aberration) विधि � पृथ्वी सूर्य के चारों ओर प्राय: १८.५ मील प्रति सेकंड के वेग से घूमतल है। अतएव जब हम दूरबीन द्वारा किसी तारे को देखना चाहते हैं तब उसे सीधे तारे की ओर न रखकर, पृथ्वी की दिशा में कुछ झुकाना पड़ता है। यह प्रेक्षित दिशा यथार्थ दिशा नहीं होती है। इन दोनों दिशाओं के बीच के कोण को अपेरण कोण कहते हैं। इस कोण का मान एवं पृथ्वी का गमन वेग मालूम किया जाता है।

१७२५ ई. में ब्रैडले ने g - ड्रेकोनिस तारे का अध्ययन कर प्रकाशवेग का मान २.९९,८५५� १२० किमी. प्रति सेकंड निकाला। आपेक्षिकता सिद्धांत का जन्म होने में इस विधि का कुछ हाथ है।

चक्र को घुमाने से प्रतिबिंब चक्र का वेग इस प्रकार संतुलित किया जाए कि प्रतिबिंब स्फुरण (Flicker) करेगा। यदि चक्र का वेग इस प्रकार संतुलित किया जाए कि प्रतिबिंब लुप्त हो जाए, तो इसका अर्थ होगा कि प्रकाशकिरणों को फ से द तक जाकर वापस फ पर आने में जितना समय लगता है उतने में चक्र केवल एक खाली जगह से पासवाली बंद जगह तक घूम सका है। यदि फ और द के बीच की दूर दू (d) है, एवं म (m) दंतुरवाला चक्र एक सेकंड में न (द) चक्कर लगाता है, तो

प्रकाश का वेग उ ४ म न द [c = 4 mnd]

इस प्रकार फीज़ो ने प्रकाशवेग का मान ३,१५,३००� ५०० किमी. प्रति सेकंड निकाला। इसी विधि से कॉर्नु (Cornu) ने १८७५ ई. में प्रकाशवेग ३,००,४०० किमी. प्रति सेंकंड एवं १९०६ ई. में पैराटिन ने २,९९,८८०� ८४ किमी. प्रति सेकंड निकाला।

(२) फूको की घूर्ण-दर्पण-विधि � दंतुरचक्र के स्थान पर फूको ने वेग से घूमनेवाले दर्पण का उपयोग किया (देखें चित्र ४.)। से चलनेवाली किरणें पट्टिका प से वर्तित होकर तथा र से परावर्तित होकर, दर्पण द पर अभिलंब गिरती हैं। अतएव उसी मार्ग से वापस लौटकर अ पर प्रतिबिंब बनाती हैं। यदि र वेग से घूम रहा हो, तो जितने समय में किरणें र से द तक जाकर वापस लौटेंगी, उतने समय में दर्पण र कोण q से घूमेगा और इसलिये वापसी किरणें २q कोण से विचलित होकर ब पर प्रतिबिंब बनाएँगी। अब को नापकर q मालूम किया जाता है।

प्रकाश का वेग उ ४p न दू / q [C = 4p nd / q ]

यहाँ न (n) = दर्पण र के प्रति सेकंड चक्करों की संख्या है एवं दू (d) रद की दूरी है।

१९६२ ई. में फूको ने प्रकाश वेग (c) का मान २,९८,००९� ५०० किमी. प्रति सेकंड निकाला। सन् १८७८-८२ के बीच माइकेलसन (Michelson) ने इसी प्रयोग द्वारा वेग का मान २,९९,८२८ किमी. प्रति सेंकंड निकाला तथा साइमन न्यूकम (Simon Newcomb) ने २,९९,७७८।

1. माइकेलसन की अष्टकोण दर्पण विधि � सन् १९२६ में किया गया हय प्रयोग अपनी यथार्थता के लिये प्रसिद्ध है।

२२ मील दूरी पर पहाड़ की चोटी पर स्थित, माउंट विलसन तथा माउंट सेंट ऐंटोनियो को माइकेलसन ने अपने प्रयोग के लिये निर्धारित किया। र एक अष्टकोण दर्पण है। चित्र ५. में बातए अनुसार किरणें स से चलकर क्रमश: क, ख, ग से परावर्तित होकर द१ से परावर्तित होती हैं। यहाँ से समांतर चलकर, दूसरे स्टेशन पर स्थित द२ से परावर्तित होकर वापस अपने मार्ग पर लौटकर, पहले स्टेशन पर आती हैं। फिर ग� , ख� , क� से परावर्तित होकर स^१ पर प्रतिबिंब बनाती हैं। अष्टकोण दर्पण इतनी तेजी से घुमाया जाता है कि प्रतिबिंब स्थानांतरित न हो। यह तभी संभव होता है जब द१ से द२ जाकर वापस आने में किरणें जितना समय लगाती हैं, उतने समय में दर्पण र केवल १/८ चक्कर ही लगाए। दर्पण के घूमने का वेग मालूम कर प्रकाशवेग मालूम किया जाता है। इसका मान २,९९,७९६� १ किमी. प्रति सेकंड निकला।

पौज़े एवं पीअरसन ने १९३५ ई. में उपर्युक्त प्रयोग को निर्बात में दुहराया। उनके उपकरण एक मील लंबे नल में स्थित थे। अष्टकोण के स्थान पर इन्होंने ३२ तलवाले दर्पण का उपयोग किया। उनके प्रकाशवेग का मान २,९९,७७४� ११ किमी. प्रति सेकंड निकला।

वैद्युत प्रकाशिक विधियाँ

(१) कर सेल (Kerr cell) विधि � घूमनेवाले दंतुरचक्र जैसा ही कर सेल एक वैद्युत प्रकाशिक कपाठ है। कर सेल में एक काँच के पात्र में धातु की दो समांतर पट्टियों के बीच में नाइट्रोबेंजीन द्रव भरते हैं। इसके दोनों ओर दो निकल (nicol) प्रिज्म इस स्थिति में रखते हैं कि सेल में से किरणें निकल नहीं सकती। किंतु यदि पहियों पर वैद्युत विभव लगाया जाए, तो द्रव में द्विवर्तन उत्पन्न होगा और अब निकल में से प्रकाश आ सकेगा। यदि उच्च आवृत्तिवाला वैद्युत विभव लगाया जाय, तो सेल प्रकाश को अधिकतम विभव पर जाने देगा और शून्य विभव पर रोक देगा। यदि प्रत्यावर्ती क्षेत्र की आवृत्ति १०^८ हो तो २� १०^८ बार प्रति सेकंड प्रकाश रुकेगा एवं जा सकेगा।

सन् १९२६ ई. में कारोलुस (Karolus) एवं मिटलस्टैट (Mittelstaedt) ने इस कर सैल का उपयोग प्रकाश का वेग निकालने में किया। दोनों सेलों में वही प्रत्यावर्ती क्षेत्र लगाया गया है। इनके प्रकाशवेग का मान २,९९७७८� २० किमी. प्रति सेंकंड था।

ऐंडरसन (Anderson) ने सन् १९३६-४१ में उपर्युक्त प्रयोग में सुधार कर इसे ३,००० बार दुहराया। इनके अनुसार प्रकाशवेग का औसत मान २,९९७७६� ४ किमी. प्रति सेकंड निकला। वर्गस्ट्रैंड ने भी (सन् १९४९-५१) इसी विधि का उपयोग कर प्रकाशवेग का मान २,९९,७९३.१� ०.३ किमी. प्रति सेकंड निकाला।

कैविटी रेजोनेटर (Cavity Resonator) � इसकी मदद से १९४७ ई. में अकाशवेग का मान २,९९,७९२� ४.५ किमी. प्रति सेकंड निकला। इसेन ने विधि को सुधार कर इस मान को २,९९,७९२.५� १ बताया। हन्सेन और बोल ने १९५० ई. में बहुत ही यथार्थ रूप से इस मान को २,९९,७८९.६� ०.४ किमी. प्रति सेकंड निकाला।