Скорость света лабораторные

Смертельный удар корпускулярной теории в ее ньютоновской форме был нанесен в 1850 г. К этому времени Физо (1819—1896) и Фуко (1819—1868) впервые измерили скорость света лабораторными методами. Как мы указывали (см. пункты 2 и 5), по корпускулярной теории скорость света в воде больше, а по волновой теории меньше, чем в вакууме. В 1850 г. Фуко и независимо от него Физо и Бреге сравнили обе скорости. Опыт оказался в согласии с волновой и противоречии с корпускулярной теориями света. Физики XIX века восприняли это как решающий опыт, окончательно доказавший неправильность корпускулярной теории света. [c.28]

Замечание, Одним из наиболее интересных методов определения скорости света в лабораторных условиях является метод высокочастотного модули- [c.417]

Основная трудность, на которую наталкивается экспериментатор при определении скорости распространения света, связана с огромным значением этой величины, требующим совсем иных масштабов опыта, чем те, которые имеют место в классических физических измерениях. Эта трудность дала себя знать в первых научных попытках определения скорости света, предпринятых еще Галилеем (1607 г.). Опыт Галилея состоял в следующем два наблюдателя на большом расстоянии друг от друга снабжены закрывающимися фонарями. Наблюдатель А открывает фонарь через известный промежуток времени свет дойдет до наблюдателя В, который в тот же момент открывает свой фонарь спустя определенное время этот сигнал дойдет до Л, и последний может, таким образом, отметить время т, протекшее от момента подачи им сигнала до момента его возвращения. Предполагая, что наблюдатели реагируют на сигнал мгновенно и что свет обладает одной и той же скоростью в направлении АВ и ВА, получим, что путь АВ + ВА = 2Д свет проходит за время т, т. е. скорость света с = 20/х. Второе из сделанных допущений может считаться весьма правдоподобным. Современная теория относительности возводит даже это допущение в принцип. Но предположение о возможности мгновенно реагировать на сигнал не соответствует действительности, и поэтому при огромной скорости света попытка Галилея не привела ни к каким результатам по существу, измерялось не время распространения светового сигнала, а время, потраченное наблюдателем на реакцию. Положение можно улучшить, если наблюдателя В заменить зеркалом, отражающим свет, освободившись таким образом от ошибки, вносимой одним из наблюдателей. Эта схема измерений осталась, по существу, почти во всех современных лабораторных приемах определения скорости света однако впоследствии были найдены превосходные приемы регистрации сигналов и измерения промежутков времени, что и позволило определить скорость света с достаточной точностью даже на сравнительно небольших расстояниях. [c.418]

Лабораторные методы определения скорости света [c.422]

Лабораторные методы определения скорости света, позволяющие производить эти измерения на коротком базисе, дают возможность определять скорость света в различных средах и, следовательно, проверять соотношения теории преломления света. Как уже неоднократно упоминалось, показатель преломления света в теории Ньютона равен п — sin i/sin г = v /v , а в волновой теории п = sin i/sin т = где — скорость света в первой среде, [c.427]

Метод вращающегося зеркала (метод Фуко). Метод определения скорости света, разработанный в 1862 г. Фуко, можно отнести к первым лабораторным методам. С помощью этого метода Фуко осуществил измерения скорости света в средах, для которых показатель преломления п> 1. [c.200]

Интегральное сечение характеризует интенсивность реакции. Так, если в реакции получается новый изотоп, то его количество пропорционально интегральному сечению соответствующей реакции. Дифференциальное сечение рассеяния, в отличие от интегрального, зависит от выбора системы координат. Подавляющее большинство экспериментальных исследований проводится в лабораторной системе координат (ЛС), в которой мишень покоится. Теоретические исследования удобнее производить в системе центра инерции (СЦИ), в которой покоится центр инерции сталкивающихся частиц. Формулы перехода из одной системы в другую приведены в приложении И. В ядерных реакциях в узком смысле слова обычно масса налетающей частицы во много раз меньше массы ядра, так что при не очень высоких энергиях центр инерции почти совпадает с координатой ядра, т. е. ЛС и СЦИ практически совпадают. Наиболее сильно эти системы различаются в реакциях при сверхвысоких энергиях, когда кинетическая энергия налетающей частицы во много раз превосходит сумму масс покоя обеих сталкивающихся частиц. В этом случае СЦИ движется относительно ЛС со скоростью, близкой к скорости света. [c.115]

Экспериментальное доказательство парадокса часов стало возможным в опытах с коротко живущими частицами, так называемыми (i-мезонами, возникающими в космических ливнях на очень больших высотах. Время жизни этих частиц известно из лабораторных измерений. Оно таково, что эти частицы, движущиеся со скоростью, составляющей 99,5% скорости света, не должны были бы успеть до распада проникнуть в атмосферу глубже, чем на 600 м, если бы не релятивистское удлинение времени. Это удлинение делает возможным их проникновение на глубину 6000 м и более и их появление на уровне моря. Этот факт никак нельзя было бы объяснить без формул преобразования теории относительности. Таким образом, эффект, на котором основан так называемый парадокс часов , полностью подтвержден экспериментальной [c.341]

Ньютонова динамика может быть также успешно применена в кинетической теории газов и в небесной механике (однако, с учетом сказанного ниже). Промахи в предсказании явлений появляются когда 1) относительные скорости (и) уже не являются малыми по сравнению со скоростью света (с) или 2) когда в рассмотрение вводятся массы атомных масштабов. Так как в лабораторных условиях высокие скорости могут быть достигнуты только для очень легких частиц, то эти два условия практически совпадают. Однако мы можем разделить их для целей анализа. Действительно, они представляют 1) границу, где ньютонова динамика должна быть заменена релятивистской динамикой, и 2) границу, где классическая динамика должна быть заменена квантовой динамикой. [c.12]

Очень точный метод смещения момента открывания затвора регистрирующего устройства или поджига лампы-вспышки относительно сигнала основан на сведении временного сдвига к пространственному сдвигу А/. Он основан на конечном значении скорости распространения сигнала или какого-либо вспомогательного сигнала, например загорания лампы-вспышки. Если скорость распространения определяется скоростью света в вакууме, то имеют место следующие приводимые в качестве примера соотношения 1 не Л 300 мм, 1 пс Л Л 0,3 мм. Эти цифры показывают, что в лабораторных измерениях метод сведения временного сдвига к пространственному особенно пригоден для изучения наносекундных, а также более коротких процессов. Исторически этот метод является развитием в обращенном виде метода классических измерений скорости света, выполненных Физо и Фуко. [c.105]

Поскольку ядерные реакции, в которых как бомбардирующие частицы, так и продукты движутся со скоростями, много меньшими скорости света, чрезвычайно распространены в лабораторной практике, мы повторим выводы основных формул предыдущего параграфа для нерелятивистского случая. [c.40]

Измерение скорости света от земного источника в лабораторных условиях впервые было выполнено Физо в 1849 г. Пучок света прерывался зубчатым колесом, вращавшимся перед источником света, и отражался от зеркала, находившегося на расстоянии около 9 км. Если за время движения светового импульса до зеркала и обратно колесо повернется на такой угол, что на месте прорезей окажутся зубья, вернувшийся свет не попадет в окуляр и поле зрения окажется темным. При вдвое большей угловой скорости вернувшийся световой импульс проходит через следующую прорезь и наблюдатель видит источник. Очевидно, что в этом случае для определения скорости света нужно разделить путь от колеса до зеркала и обратно на время поворота колеса на один зубец. Современная модификация метода Физо основана на прерывании света с помощью практически безынерционного оптического затвора (конденсатора Керра, см. 4.5). Это позволяет значительно повысить точность, несмотря на сокращение длины базиса до нескольких метров. [c.127]

Другой лабораторный метод измерения скорости света, основанный на использовании отражения света от вращающегося зеркала, [c.127]

П Опишите основные астрономические и лабораторные методы измерения скорости света. [c.136]

Схема лабораторного метода измерения скорости света (метод Физо) приведена на рис. У.2.2. С помощью полупрозрачного зеркала А свет от источника 5 направлялся на зубчатое колесо К, которое вращалось с числом оборотов г вокруг оси [c.365]

Интерес к таким явлениям вновь возродился благодаря в основном двум причинам. Первая из них связана с тем фактом, что рассматриваемый эффект пропорционален квадрату отношения скорости движения к скорости света. Поэтому эффект растяжения времени можно проверить непосредственно, например на я-мезонах. Эти мезоны самопроизвольно распадаются на (л-мезоны и нейтрино с периодом полураспада около 2,55 х X 10 сек при измерении в системе координат, относительно которой мезон покоится. Когда же я-мезон движется относительно лабораторной системы осей со скоростью, составляющей 99% скорости света, время его полураспада в этих осях будет почти 18-10 сек, т. е. в семь раз больше. [c.326]

При этом имеется в виду, что гидравлическое сопротивление системы установки практически не изменяется. На практике это обеспечивается использованием в установках апробированных средств контроля за расходом потока жидкости и величиной ее pH на освоенных нашей промышленностью приборах различного конструктивного исполнения, в том числе и приборах лабора- торного назначения. Послойный анализ, очевидно, предпочтителен для колонок лабораторного назначения, корпус которых изготовлен из прозрачного материала для наблюдения н контроля за скоростью перемещения и величиной зон сорбции. Измерение величины зоны сорбции, а также скорости ее перемещения в видимом или ультрафиолетовом свете производится с помощью широко известных средств физико-химического анализа. [c.327]

Отрицательный заряд электрона вместе с индуцированным положительным зарядом на поверхности металла (который можно заменить изображением электрона) образуют диполь. Расстояние между обоими зарядами и, следовательно, дипольный момент при равномерном движении электрона со скоростью V изменяются периодически с периодом T=d/V, где d — расстояние между штрихами решетки. В результате возникает дипольное излучение. Так как излучающий диполь движется со скоростью V, в лабораторной системе отсчета частота ш и Длина волны излучаемого им света зависят (вследствие эффекта Доплера, см. 8.3) от направления наблюдения [c.140]

Количественный расчет сдвига полос при вращении проведем, предположив для простоты, что свет распространяется по круговому контуру радиуса R (рис. 8.10). Результат будет справедлив и для контура произвольной формы. Точка D, где пучок от источника разделяется на два, обегающих контур в противоположных направлениях, движется в лабораторной системе отсчета по окружности со скоростью v = QR, где I2 — угловая скорость платформы. Так как рассматриваемый эффект проявляет себя уже в первом порядке по v/ , то можно не принимать во внимание релятивистские эффекты сокращения длины и замедления времени, ибо они квадратичны по v/ . За время х обхода контура светом, распространяющимся по направлению вращения, точка D перемещается в положение D и по- 8 9 [c.413]

Для отражения на светочувствительной или специальной диаграммной бумаге микропрофиля поверхности в увеличенном масштабе применяются профилографы. Заводом Калибр выпускается профилограф-профилометр Калибр-ВЭИ , позволяющий оценивать шероховатость 6—14-го классов. Прибор снабжен устройством для записи профилограмм и позволяет определять высоту микронеровностей по Яа, как и в профилометре КВ-7М. Колебания алмазной иглы прибора преобразуются индуктивным методом в изменения напряжения электрического тока. К оптическим приборам для измерения шероховатости поверхности 3—9-го классов в лабораторных условиях относится двойной микроскоп МИС-11 конструкции акад. В. П. Линника. Для оценки шероховатости 10—14-го классов применяются интерференционные микроскопы МИИ-1 и МИИ-5 и др. Действие приборов основано на интерференции света. Для определения высоты микронеровностей в труднодоступных местах применяют метод слепков, заключающийся в том, что на исследуемую поверхность наносят пластические материалы (пластмассу, желатин, воск и др.) и по полученному отпечатку судят о степени шероховатости поверхности. Шероховатость поверхности и точность зависят от способов механической обработки, а при одном и том же способе — от режимов обработки (скорость резания и подачи), свойств и структуры обрабатываемого материала, вибрации инструмента и детали в процессе обработки, жесткости системы СПИД и др. Помимо шеро- [c.41]

Обратимся к релятивистским преобразованиям Лоренца. Рассмотрим нерелятивистский электрон — дипольный излучатель, Пусть произвольный источник света движется со скоростью и = рс относительно лабораторной системы координат. В системе, в которой излучатель покоится, пусть угол [c.96]

Метод Физо. Впервые скорость света в лабораторных условиях была измерена французским физиком Физо в 1849 г. Физо несколько модернизировал схему эксперимента, предложенного еще 250 лет назад Га.тилесм. Он механизировал процесс прерывания светового луча и вместо одного из наблюдателей установил зеркало, мгновенно отражающее свет. С этой целью он использовал зубчатое колесо (рис. 1.3). Свет от точечного источника S, пройдя через линзы, попадает на полупрозрачную пластинку П. Отраженный от этой пластинки свет напранляется на зубчатое колесо К, способное вращаться вокруг оси 00, далее, пройдя сквозь колесо и систему лина, попадает на зеркало М и, отразившись от этого зеркала, направляется к наблюдателю //. Вид зубчатого колеса показан на рис. 1.4. [c.416]

Первая оценка скорости света в вакууме была проведена еще в конце XVn в. и базировалась на астрономических наблюдениях. Было замечено, что промежуток времени между затмениями ближайшего спутника Юпитера уменьшается при сближении с Землей и увеличивается при их расхождении. Анализируя эти наблюдения, Ремер предположил, что свет распространяется с конечной скоростью, равной 3,1см/с. Эта смелая идея находилась в противоречии с господствующими тогда взглядами школы Декарта, согласно которым свет должен распространяться мгновенно. В XIX в. усилиями Физо, Фуко и других физиков, развивавших волновую теорию света, были проведены тщательные измерения этой константы. При этом использовались различные лабораторные устройства. В частности, применялся метод вращающегося зеркала, который был в начале XX в. усовершенствован Майкельсоном, определившим скорость света с высокой точностью. Мы не будем подробно рассматривать эти тонкие и остроумные исследования. Укажем лишь, что во всех таких опытах фактически измеряется время, необходимое для прохождения импульсом света вполне определенного пути. Таким образом, в результате эксперимента измеряется скорость светового импульса, точнее, скорость некоторой его части. Например, можно вести измерения по переднему или заднему фронту сигнала, исследовать область максимальной энергии импульса и т. д. [c.45]

Я перенес главу, посвященную основным фотометрическим понятиям, во введение, желая использовать правильную терминологию уже при описании явлений интерференции и оставив в отделе лучевой оптики лишь вопросы, связанные с ролью оптических инструментов при преобразовании светового потока. Заново написаны многие страницы, посвященные интерференции, в изложении которой и во втором переработанном издании осталось много неудовлетворительного. Я постарался сгруппировать вопросы кристаллооптики в отделе VIII, хотя и не счел возможным полностью отказаться от изложения некоторых вопросов поляризации при двойном лучепреломлении в отделе VI, ибо основные фактические сведения по поляризации мне были необходимы при изложении вопросов прохождения света через границу двух сред, с которых мне казалось естественным начать ту часть курса, где проблема взаимодействия света и вещества начинает выдвигаться на первый план. Я переработал изложение астрономических методов определения скорости света и добавил некоторые новые сведения о последних лабораторных определениях этой величины. Гораздо больше внимания уделено аберрации света. Рассмотрены рефлекторы и менисковые системы Д. Д. Максутова. Значительным изменениям подверглось изложение вопроса о разрешающей способности микроскопа я постарался отчетливее представить проблему о самосветя-щихся и освещенных объектах. Точно так же значительно подробнее разъяснен вопрос о фазовой микроскопии, приобретший значительную актуальность за последние годы. [c.11]

Задача определения скорости света принадлежит к числу важнейших проблем оптики и физики вообще. Решение этой задачи имело огромное принципиальное и практическое значение. Установление того, что скорость распространения света конечна, и измерение этой скорости сделали более конкретными и ясными трудности, стоящие перед различными оптическими теориями. Первые методы определения скорости света, опиравшиеся на астрономические наблюдения, способствовали со своей стороны ясному пониманию чисто астрономических вопросов о затмениях отдаленных светил и о годичном параллаксе звезд. Точные лабораторные методы определения скорости света, выработанные впоследствии, используются при геодезической съемке. Теоретическое обоснование и экспериментальное исследование принципа Допплера в оптике сделали возможным решение задачи о лучевых скоростях светил или движущихся светящихся масс (протуберанцы, каналовые лучи) и привели к весьма широким астрономическим обобщениям. Сравнительное измерение скорости света в вакууме и различных средах послужило в свое время в качестве ехрег1теп1ит сгис1з для выбора между волновой и корпускулярной теориями света, а впоследствии привело к понятию групповой скорости, имеющему большое значение и в современной квантовой физике. Сравнение скорости распространения света с константой с максвелловской теории, обозначающей, с одной стороны, отношение между электромагнитными и электростатическими единицами заряда, а с другой — скорость распространения электромагнитного поля, сыграло важнейшую роль при обосновании электромагнитной теории света. Наконец, вопрос о влиянии движения системы на скорость распространения света и вся обширная совокупность связанных с ним экспериментальных и теоретических проблем привели к формулировке эйнштейновского принципа относительности — одного из самых значительных обобщений [c.417]

Как уже упоминалось, лабораторные методы определения скорости света представляют собой, по существу, усовершенствования метода Галилея. Удачными оказались два приема способ Физо, автоматизирующий моменты пуска и регистрации возвращающегося сигнала (прерывания), и метод Aparo — Фуко, основанный на точном измерении времени пробега светового сигнала (вращающееся [c.422]

Таким образо.м, время, в течение которого устанавливается или пропадает двойное лучепрело.мление в электрическом поле, позволяет использовать ячейку Керра в качестве практически безынерционного оптического затвора. Это свойство эффекта Керра нашло применение как на практике, так и в лабораторных исследованиях. В частности, ячейка Керра использовалась в опытах по измерению скорости света, а в последнее время она с успехом была применена для получения мощных импульсов света в твердотельных лазерах. [c.69]

Беестолкиовительные У. в. В чрезвычайно разреженной плазме (лабораторной, космической), где частицы практически не сталкиваются между собой, также возможны У. в. При этом ширина У. в. оказывается гораздо меньше длин пробега частиц. Механизм диссипации, приводящей к превращению части кинетич. энергии направленного движения невозмушённого газа (в системе координат, движущейся вместе с У. в.) в энергию теплового движения, связан с коллективными взаимодействиями в плазме и возбуждением плазменных колебаний. В присутствии магн, поля в бесстолкновшпелъных ударных волнах существенны также эффекты закручивания ионов и индуцирования электрич. полей при вытеснении магн. поля движущейся плазмой. Масштабом ширины бесстолкновительных У, в. служит величина с/Шр, где с—скорость света, С0р = = (4ке — плазменная частота, [c.210]

Скорость света определяется аналогично скорости распространения волны любой природы (1У.З.З.Г). Методы измерения скорости разделяются на астрономические и лабораторные, Один из астрономических методов, метод Рёмера, основан на наблюдении промежутков времени Т [c.364]

Пусть I—перемещение призмы, соответствующее двум соседним максимумам или минимумам, а f—частота звуковой волны, тогда, как нетрудно, видеть, имеет место соотношение 2Ис= Щ, откуда искомая скорость света равна с 411. Например, при /, равном 50 мггц, /=150 см, такие измерения можно производить в пределах лабораторного помещения. Хаустаун 1916, 918, 919, 3065] измерял таким способом скорость света в воздухе и в воде. В качестве среды, вызы- [c.409]

Слои воздуха, нагреваемые ударной волной до температур Тх ниже 2000 °К, уже не светятся, так как в этих слоях не образуется окиси азота, из которой затем получается двуокись (отсюда отрыв ударной волны от границы огненного шара). Это связано с исключительно резкой температурной зависимостью скорости реакции окисления азота (кинетика этой реакции была детально исследована экспериментально в лабораторных условиях и теоретически Я. Б. Зельдовичем, П. Я, Садовнико-вым и Д. А. Франк-Каменецким, 1947 см, п. 2.3). Обрааовавшийся ранее слой двуокиси, по мере увлечения вперед вместе с волной, становится оптически все более тонким (из-за сферического фактора) и все более прозрачным для высокотемпературного излучения нагретых слоев. Это и, ведет к разгоранию огненного шара. Яркостная температура огненного шара, однако, не поднимается выше примерно 10000° (так как слои с такой температурой чрезвычайно сильно поглощают свет и полностью непрозрачны для излучения более глубоких слоев с более высокой температурой). [c.236]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...