230 likes | 413 Views
Měření rychlosti světla. Ondřej Mikuláš, Jan Konečný. Obsah. Úvod Dějinný vývoj vědci, metody, dnes Naše měření princip, popis aparatury, ukázka, výsledky Závěr. Úvod. Rychlost světla ve vakuu – c Základní konstanta (pravděpodobně) přírody Spojuje prostor, čas a elektřinu
E N D
Měření rychlosti světla Ondřej Mikuláš, Jan Konečný
Obsah • Úvod • Dějinný vývoj • vědci, metody, dnes • Naše měření • princip, popis aparatury, ukázka, výsledky • Závěr
Úvod • Rychlost světla ve vakuu – c • Základní konstanta (pravděpodobně) přírody • Spojuje prostor, čas a elektřinu • Je velká, ale zase ne tak moc
Starověk a středověk • Pouze logické argumenty • konečnost: Empedoklés, Anicius Boethius,Avicenna, Alhazen, árijská škola v Indii, Francis Bacon • nekonečnost: Aristótelés, Tycho Brahe Dějinný vývoj
Raný novověk • první experimenty (neúspěšné): • G.Galilei (1607), Florintská akademie (1667) • Zakrývání vzdálených luceren • I.Beeckman (1629) • Záblesk výstřelu ve vzdáleném zrcadle Dějinný vývoj
Raný novověk • OlafRömer (1676) • Pozorování Jupiterova měsíce Ia • 214 300kms-1 • J. Bradley (1728) • Pozorování aberace stálic • 298000 kms-1 Dějinný vývoj
Römerova metoda • Zdánlivé prodloužení doby oběhu Ia vlivem Dopplerova jevu Dějinný vývoj
Vědecko-technická revoluce • Ch. Wheatstone (1834), J. Foucault (1862), D.Arago (1850) • Vychýlení paprsku po dvojím odražením od otáčejícího se zrcátka • 298000kms-1 Dějinný vývoj
Foucaultova metoda • Rotující zrcadlo => posun paprsku o úhel Dějinný vývoj
Vědecko-technická revoluce • A.Fizeau (1849) • dvojitý průchod paprsku ozubeným kolem • 313000kms-1 Dějinný vývoj
Fizeauova metoda Rotující ozubené kolo=> doba průchodu = otočení šířku o 1 zubu Dějinný vývoj
20. století • A. Michelson a F. Peace • rotujícího hranol ze zrcátek: • (1878) 299 909 kms-1 • (1926) 299 796 kms-1 Dějinný vývoj
Současnost • Interferenční metody s laserem: • 1972 ustanoveno c= 299 792 458 ms-1=> definice metru • Zpomalování a zastavení světla, EPR paradox a nekonečná rychlost Dějinný vývoj
Dějiny - přehled Dějinný vývoj
Naše měření Foucaultova metoda Školní laboratoř Červený He-Ne laser (632,8 nm) Měření ve vzduchu, přepočet na vakuum Naše měření
Zařízení Souprava PASCO Speed of light apparatus Naše měření
Sestavení zařízení • Výhody aparatury: • Jen vybalíte z krabice … • Nedostatky aparatury: • Složitost sestavení (3 h) • Optika • Výrobní nepřesnost Naše měření
Průběh měření Střídání pozorovatelů Změna smyslu rotace 2,03 a 13,46 m Frekvence zrcátka ~ 1000 Hz Posunutí paprsku ~ 0,1 mm 120 + 18 měření Naše měření
Výsledky měření Naše měření
Závěr Změřili jsme rychlost světla He-Ne laseru ve vzduchu: (3,0131 ± 0,02) 108ms-1 => ve vakuu (3,0140 ± 0,02) 108ms-1
Poděkování • Ing. Svobodovi • Za přístup do laboratoří praktika a vstřícnost
Použité zdroje [1] ŠTOLL, Ivan. Dějiny fyziky. 1. vyd. Praha: Prometheus, spol. s. r. o., 2009. ISBN978-80-7196-375-2 [2] ŠTOLL, Ivan. Elektřina a magnetismus. 2. vyd. Praha: Nakladatelství ČVUT,2003. ISBN 80-01-02693-0 [3] LEE, Bruce. Speed of light apparatus [online].1989, [citováno 13. dubna 2010]. <http://pasco.com/file_downloads/experiments/ex_9922_files/speed_of_light.zip>. [4] Wikipedia.cz [online].poslední revize 21.3.2010, [citováno 4. dubna 2010]. <http://cs.wikipedia.org/wiki/Rychlost_sv%C4%9Btla>. [5] SRING, Kenneth. Speed Of Light[online]. poslední revize 1.října 2003 [cit. 2010-4-4]. http://micro.magnet.fsu.edu/primer/lightandcolor/speedoflight.html. [6] POLYANSKIY, Mikhail. RefractiveIndex.INFO [online]. 2010 [citováno 12. dubna 2010]. <http://refractiveindex.info/?group=GASES&material=Air>.