Prędkość światła

Najstarsze pomysły…

1629 - Isaac Beeckman (błysk działa odbity w oddalonym lustrze)

1638 - Galileusz (czas przelotu światła latarni od eksperymentatora do pomocnika i z powrotem

nieudany eksperyment we Florencji w 1667 r.)

1676 – Römer (obserwacja czasu zaćmienia księżyca Jowisza Io –

prędkość światła jest skończona!)

Olaf (Ole) Roemer (1644-1710)

Philosophical Transactions of the Royal SocietyNo. 136; June 25, 1677

http://dbhs.wvusd.k12.ca.us/webdocs/Chem-History/Roemer-1677/Roemer-1677.html

Demonstration tovchant le mouvement de la lumiere trouvé

par M. Römer de l' Academie Royale des SciencesDecember 7, 1676

Warto sięgnąć: A. Wróblewski, Am. J. Phys. 53, 620 (1985)J. H. Shea, Am. J. Phys. 66, 561 (1998)

Eksperyment Fizeau (1849)

Lmncmnc

Lnm

t

nmf

42

12

1

L = 8633 m

m = 720 zębówPierwsza ciemność: n = 12.86 obrotów/sc = 315300 km/s

A. Wróblewski, J. Zakrzewski, Wstęp do fizyki

Foucault (1862)

L = 20 m

x = 0,7 mmZwierciadło: 500 obrotów/s

Prędkość światła w powietrzu…

laser

oscyloskop

tL

detektor

zwierciadło

Prędkość fali elektromagnetycznej w kablu koncentrycznym

oscyloskop

tL2

L1

L=L2-L1 C=L/t

generator impulsów

Doświadczenie Fizeau na płynącej wodzie

zwierciadło

zwierciadło

płytkaświatłodzieląca

płytkaświatłodzieląca

płynąca woda

obraz interferencyjny

Prędkość światła względem układu LAB:a) V+ w przypadku gdy prędkość światła i

wody ma ten sam zwrot:

b) V- w przypadku prędkość światła i wody ma ten sam zwrot:

Różnica prędkości światła pod prąd i z prądem wody…

Prędkość światła w nieruchomej wodzie wynosi w = c/ngdzie, c – prędkość światła w próżni, n - współczynnik załamania wody

2

2

11

1

nV

n

c

cn

cV

Vn

c

V

2

2

11

1

nV

n

c

cn

cV

Vn

c

V

Różnica prędkości z prądem i pod prąd:

V – prędkość wody

2

112

nVVV

Prędkość światła w próżni (17 Confe´rence Ge´ne´rale des Poids et Mesures, 1983)

c = 299 792 458 m/s 3·108 m/s przybliżeniu stopa/ nanosekundę

1 m = odległość jaką światło przebywa w próżni w ciągu 1/299 792 458 sekundy.

1 s = czas trwania 9 192 631 770 okresów promieniowania odpowiadającego przejściu pomiędzy dwoma poziomami struktury nadsubtelnej stanu podstawowego 2S1/2 atomu 133Cs

http://www.bipm.org/en/si/si_brochure/Bureau International des Poids et Mesures