додати матеріал


Визначення швидкості світла

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

Визначення швидкості світла

Швидкість світла у вільному просторі (вакуумі) - швидкість розповсюдження будь-яких електромагнітних хвиль, у тому числі і світлових. Являє собою граничну швидкість розповсюдження будь-яких фізичних впливів і інваріантна при переході від однієї системи відліку до іншої.

Швидкість світла в середовищі залежить від показника заломлення середовища n, різного для різних частот n випромінювання: с '(n) = c / n (n). Ця залежність призводить до відзначення групової швидкості від фазової швидкості світла в середовищі, якщо мова йде не про монохроматичному світлі (для швидкості світла у вакуумі ці величини співпадають. Експериментально визначаючи, з ', завжди вимірюють групову швидкість світла.

Вперше швидкість світла визначив в 1676 році О. К. Ремер зі зміни проміжків часу між затемненнями супутників Юпітера. У 1728 році його було встановлено Дж. Брадлей, виходячи зі своїх спостережень аберації світла зірок. У 1849 році А. І. Л. Фізо першим виміряв швидкість світла за часом проходження світлом точно відомого відстані (бази), оскільки показник заломлення повітря дуже мало відрізняється від 1, то наземні вимірювання дають величину дуже близьку до швидкості.

У досвіді Фізо пучок світла від джерела світла S, відбитий напівпрозорим дзеркалом 3, періодично переривався обертовим зубчастим диском 2, проходив базу 4-1 (близько 8 км) і, відбившись від дзеркала 1, повертався до диска. Потрапляючи на зубець, світло не досягав спостерігача, а потрапив у

проміжок між зубцями світло можна було спостерігати через окуляр 4. За відомим швидкостям обертання диска визначалося час проходження світлом бази. Фізо отримав значення c = 313300 км / с.


У 1862 році Ж. Б. Л. Фуко реалізував висловлену в 1838 році ідею Д. Арго, застосувавши замість зубчастого диска Швидкообертаюча дзеркало (512 обертів на секунду). Відбиваючись від дзеркала пучок світла прямував на базу і після повернення знову потрапляв на те ж дзеркало, що встигло повернутися на деякий малий кут. При базі всього 20 м Фуко знайшов, що швидкість світла дорівнює 298 000 500 км / с. Схеми і основні ідеї методів Фізо і Фуко були багато разів використані в наступних роботах з визначення швидкості світла.

Визначення швидкості світла методом обертового дзеркала (Метод Фуко): S-джерело світла; R - Швидкообертаюча дзеркало; C - нерухоме увігнуте дзеркало, центр якого збігається з віссю обертання R (тому світло, відбите C, завжди потрапляє назад на R); M - напівпрозоре дзеркало; L-об'єктив; E - окуляр; RC - точно вимірювання відстаней (база). Пунктиром показані положення R, змінилося за час проходження світлом шляху RC і назад, і зворотний хід пучка променів через об'єктив L, який збирає відбитий пучок в точці S ', а не в точці S, як це було б при нерухомому дзеркалі R. Швидкість світла встановлюється, вимірюючи зсув SS '.

Отримане А. Майкельсона в1926 році значення c = 299796 4 км / с було тоді самим точним і увійшло в інтернаціональні таблиці фізичних величин.

Вимірювання швидкості світла в 19 столітті зіграли велику роль у фізиці, додатково підтвердивши хвильову теорію світла. Виконане Фуко в 1850 році порівняння швидкості світла однієї і тієї ж частоти в повітрі і воді показало, що швидкість у воді u = c / n (n) відповідно до пророкуванням хвильової теорії. Була так само встановлено зв'язок оптики з теорією електромагнетизму: виміряна швидкість світла збіглася зі швидкістю електромагнітних хвиль, обчисленої з відносини електромагнітних і електростатичних одиниць електричного заряду.

У сучасних вимірах швидкості світла використовується модернізований метод Фізо із заміною зубчастого колеса на інтерференційний або який-небудь інший модулятор світла, повністю переривають або послабляє світловий пучок. Приймачем випромінювання служить фотоелемент або фотоелектричний помножувач. Застосування лазера в якості джерела світла, УЗ - модулятора зі стабілізованою частотою і підвищення точності вимірювання довжини бази дозволить знизити похибки вимірювань і отримати значення з = 299792,5 0,15 км / с. Крім прямих вимірювання швидкості світла за часом проходження відомої бази, широко застосовуються непрямий методи, що дають більшу точність.

Швидкість світла у вакуумі прийняти вважати 2999792458 1,2 м / с.

Як можна більш точне вимірювання величини з надзвичайно важливо не тільки в загальнотеоретичному плані і для визначення значень інших фізичних величин, але і для практичних цілей. До них, зокрема. Відноситься визначення відстаней у часі проходження радіо-або світлових сигналів в радіолокації, оптичної локації, светодальнометріі та ін


Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Виробництво і технології | Реферат
9.1кб. | скачати


Схожі роботи:
Зворотний бік фундаментальної фізичної константи - швидкості світла
Перетворення Лоренца сталість швидкості світла і вимога однорідності часу
Визначення абсолютної швидкості і прискорення точки в механізмі
Визначення фізичних властивостей і швидкості руху небесних тіл за їхніми спектрами
Визначення фізичних властивостей і швидкості руху небесних тіл за їхніми спектрами 2
Розвиток швидкості
Розвиток швидкості у військовослужбовців
Швидкості бувають різні
Розвиток швидкості у військовослужбовців 2
© Усі права захищені
написати до нас
Рейтинг@Mail.ru