130 likes | 301 Views
Rychlost světla. Jan Máca FJFI ČVUT v Praze Fyzikální seminář LS 2009. Obsah. Historie měření Foucaultova metoda měření rychlosti světla Moje měření Závěr. Historie měření. Galileo R őmer Fizeau Foucault. Galileova metoda. Metoda dvou kopců Nedala věrohodný výsledek
E N D
Rychlost světla Jan Máca FJFI ČVUT v Praze Fyzikální seminář LS 2009
Obsah • Historie měření • Foucaultova metoda měření rychlosti světla • Moje měření • Závěr
Historie měření • Galileo • Rőmer • Fizeau • Foucault
Galileova metoda • Metoda dvou kopců • Nedala věrohodný výsledek • 20. století – měření pomocí této metody, jedna z misí Apollo umístila laserový odražeč na Měsíc
Rőmerova metoda • Měření doby zákrytu měsíce Io Jupiterem (perioda oběhu je 1,76 dne) • Časový posuv, když se Země pohybuje směrem k a od Jupitera • c = 2,25 ∙ 108 m/s
Fizeauova metoda • Rotující ozubené kolo • Vzdálenost mezi zrcadlem a ozubeným kolem 20 km • c = 3,13 ∙ 108 m/s
Foucaultova metoda • Metoda rotujícího zrcadla • Michelson: c = 2,99774 ∙ 108 m/s
Důležité veličiny • ω – úhlová rychlost • A – vzdálenost mezi čočkami bez ohniskové vzdálenosti první čočky • B – vzdálenost druhé čočky od rotujícího zrcadla • D – vzdálenost pevného a rotujícího zrcadla • Δs – posun paprsku v mikroskopu
Odvození • Posun paprsku na zrcadle při pootočení o úhel Δθ: ΔS = 2DΔθ • Posun paprsku v mikroskopu při daném pootočení: Δs = (A/D+B)ΔS • Kombinací předešlého: Δs = (A/D+B)2DΔθ • Úhel pootočení závisí na rychlosti rotace zrcadla a rychlosti světla: Δθ = Dω/c
Odvození • Z předcházejícího tedy vyplývá: Δs = 4AD2ω/c(D+B) • Pro rychlost světla tedy platí: c = 4AD2ω/Δs(D+B)
Výsledky měření • Provedeno 6 měření • Vzdálenosti: • A = 0,331 m • B = 0,465 m • D = 2,77 m • Nejlepší výsledek: c = 297 721 615 m/s • Výsled
Závěr • Měření rychlosti světla je možné jen na velké vzdálenosti • Pro můj pokus byla vzdálenost necelé tři metry nedostatečná
Literatura • Manuál k pokusu Speed of light apparatus • www.aldebaran.cz/bulletin/2004_s1.hltm, Václav Kaizr: Měření rychlosti šíření světla