Rychlost světlaRychlost světlaJan MácaFJFI ČVUT v PrazeFyzikální seminář LS 2009

1

ObsahObsahHistorie měřeníFoucaultova metoda měření

rychlosti světlaMoje měřeníZávěr

2

Historie měřeníHistorie měřeníGalileoRőmerFizeauFoucault

3

Galileova metodaGalileova metodaMetoda dvou kopcůNedala věrohodný výsledek20. století – měření pomocí této

metody, jedna z misí Apollo umístila laserový odražeč na Měsíc

4

RRőmerova metodaőmerova metodaMěření 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

5

Fizeauova metodaFizeauova metodaRotující ozubené koloVzdálenost mezi zrcadlem a

ozubeným kolem 20 kmc = 3,13 ∙ 108 m/s

6

Foucaultova metodaFoucaultova metodaMetoda rotujícího zrcadlaMichelson: c = 2,99774 ∙ 108 m/s

7

Důležité veličinyDůležité veličinyω – úhlová rychlostA – vzdálenost mezi čočkami bez

ohniskové vzdálenosti první čočkyB – vzdálenost druhé čočky od

rotujícího zrcadlaD – vzdálenost pevného a rotujícího

zrcadlaΔs – posun paprsku v mikroskopu

8

OdvozeníOdvozeníPosun paprsku na zrcadle při

pootočení o úhel Δθ: ΔS = 2DΔθPosun paprsku v mikroskopu při daném

pootočení: Δs = (A/D+B)ΔSKombinací předešlého: Δs = (A/D+B)2DΔθÚhel pootočení závisí na rychlosti rotace

zrcadla a rychlosti světla:Δθ = Dω/c

9

OdvozeníOdvozeníZ předcházejícího tedy vyplývá:Δs = 4AD2ω/c(D+B)Pro rychlost světla tedy platí:c = 4AD2ω/Δs(D+B)

10

Výsledky měřeníVýsledky měřeníProvedeno 6 měřeníVzdálenosti:

◦A = 0,331 m◦B = 0,465 m◦D = 2,77 m

Nejlepší výsledek: c = 297 721 615 m/s

Výsled

11

ZávěrZávěrMěření rychlosti světla je možné

jen na velké vzdálenostiPro můj pokus byla vzdálenost

necelé tři metry nedostatečná

12

LiteraturaLiteraturaManuál k pokusu Speed of light apparatuswww.aldebaran.cz/bulletin/2004_s1.hltm,

Václav Kaizr: Měření rychlosti šíření světla

13