Методы определения скорости света

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СКОРОСТИ СВЕТА [c.413]

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

Астрономические методы определения скорости света [c.418]

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]

Другой астрономический метод определения скорости света основан на явлении аберрации света (см. 8.2), которое было открыто английским астрономом Брэдли в 1725—1728 гг. Это явление заключается в кажущемся смещении положений звезд, вызываемом движением Земли по орбите. Звезды, расположенные в направлении нормали к плоскости орбиты Земли, описывают в течение года на небесной сфере окружности с угловым диаметром около 41". В соответствии с теорией этот угловой диаметр равен 2и/с, что позволяет определить с. Наиболее точные измерения аберрации дают = 2,999-10 м/с. [c.127]

В середине XIX в. были также накоплены сведения об электро динамической постоянной, фигурирующей при переходе от электрических к магнитным единицам. Она имеет размерность скорости и по значению очень близка к скорости света в вакууме. Наилучшие измерения, проведенные электромагнитными методами, приводили к значению (299 770 30) 10 см/с. Имеются данные, что столь хорошее совпадение этих констант, казавшееся в те времена случайным, стимулировало исследования Максвелла по созданию единой теории распространения электромагнитных волн. После появления этой фундаментальной теории уже не могло быть сомнений в том, что скорость света в вакууме и электродинамическая постоянная — это одна и та же константа, а совпадение результатов измерений ее значения, выполненных различными методами, является доказательством универсальности теории Максвелла, справедливой для любых электромагнитных волн. Ниже будет охарактеризован современный способ прецизионного определения скорости света в вакууме. [c.46]

Для определения скорости света применялись многие методы ). Здесь мы перечисляем и кратко описываем некоторые из них. [c.312]

Рис. 20.5. Схема опыта по определению скорости света методом зубчатого колеса

Рис. 20.6. Определение скорости света методом вращающегося зеркала.

Дальнейшие усовершенствования метода Фуко, при которых улучшалась техника работы с вращающимся зеркалом и увеличивался путь R , привели к очень значительному повышению точности, дав в руках Майкельсона весьма хорошие результаты по определению скорости света. [c.425]

Вывести формулы для определения скорости света по методу прерываний и по методу вращающегося зеркала, указав, какие. данные необходимо знать из опыта для применения метода. [c.895]

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]

Прямые измерения скорости света сводятся к измерению расстояния, проходимого световым сигналом за определенный промежуток времени. Из изложенного выше следует, что этот метод практически дает групповую скорость. То же самое, как показывает подробный анализ, относится ко всем известным косвенным методам измерения скорости света. Фазовую скорость, точнее — отношение фазовых скоростей в двух различных средах, можно определить по отношению показателей преломления, используя формулу волновой теории (3.7), в которую входят фазовые скорости света в рассматриваемых средах (см, 64). [c.62]

Рис. i. Определение скорости света методом Физо.

Б наших рассуждениях мы исходим из того, что на опыте обычно измеряется групповая скорость U. Это действительно так практически все приемники света реагируют на усредненное значение квадрата напряженности электрического поля <Е >. Более того, детальный анализ любого эксперимента по определению скорости электромагнитных волн показывает, что в опыте тем или иным способом образуется импульс света, который затем регистрируется. Наиболее ясно это выявляется при изучении различных способов, основанных на прерывании света (метод Физо, Майкельсона и т. д.). Следует также указать, что все радиолокационные установки в диапазоне УКВ работают на принципе эхо , регистрируя отраженный сигнал и измеряя т = 2R/U, где R — расстояние до исследуемого объекта. Так как в воздухе t/ = ц = с, то Я = сх/2. Многократная проверка правильности показаний локаторов и свидетельствует о том, что в этом случае U = с. [c.50]

Метод объемного резонатора. Можно очень точно определить частоту, при которой в объемном резонаторе (металлическом ящике) известных размеров укладывается определенное число длин полуволн электромагнитного излучения. Скорость света определяется из соотношения [c.319]

Эксперименты по измерению скорости света, повторявшиеся на протяжении столетий (с 1607 г. по настоящее время), присели к существенному пересмотру наших ггредставленин. Поэтому интересно более подробно остановиться на некоторых методах определения скорости света. [c.413]

Как уже было отмечено, в основе одного нэ методов определения скорости света лежит явление аберрации света, о которой речь шла в приложении I. Отметим только то, что, согласно явлению аберрации света, эфир должен покоиться в гелиоцентрической системе. Это следует из независимости характера аберрации от HanpaBJieHHtf двм жения звезд. [c.419]

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]

Рэлей показал, что в известных методах определения скорости света мы, по самой суш,ности методики, имеем дело не с непрерывно длящейся волной, а разбиваем ее на малые отрезки. Зубчатое колесо и другие прерыватели в методе прерываний дают ослабляющееся и нарастающее световое возбуждение (см. рис. 1.9), т. е. группу волн. Аналогично происходит дело и в методе Рёмера, где свет прерывается периодическими затемнениями. В методе вращающегося зеркала свет также перестает достигать наблюдателя при достаточном повороте зеркала. Во всех этих случаях мы в диспергирующей среде измеряем групповую скорость, а не фазовую. [c.431]

Метод прерываний (метод Физо). Первый экспериментальный метод определения скорости света земных источников был разработан в 1849 г. Физо. Схема опыта Физо изображена на рис. 30.4, а. Свет, распространяющийся от источника 5, частично отражается от полупрозрачной пластинки Р и направляется к зеркалу М. На пути луча располагается прерыватель света — быстро вращающееся зубчатое колесо К, ось которого 00 па-ра,ялелы1а лучу. Лучи света проходят через промежутки между зубьями, отражаются зеркалом М и направляются обратно через зубчатое колесо и пластинку Р к наблюдателю. [c.199]

В 7 рассматривались методы измерения скорости света при помощи линеек и часов. Существуют также астрономические методы определения скорости света, в которых измеряется время распространения светового сигнала оттуда — сюда . Таков метод Рёмера, опирающийся на видимое нарушение периодичности затмений спут- [c.241]

ФИЗО МЁТОД, метод определения скорости света, предложенный и осуществлённый впервые франц. физиком [c.817]

Метод Ремера. Первый удачный эксперимент по определению скорости света был произведен датским астрономом О. Ремером в 1676 г. в Парижской обсерватории Ремор, пользуясь естественными часами — периодически повторяющимся затмением спутинка Юпитера, —фактически измерил время прохождения светом диаметра земной орбит[,1. [c.413]

А. М. Бонч-Бруевич (1956 г.), применив для определения скорости света современные уточненные методы, сравнил скорости света, идущего от правого и левого краев Солнца, т. е. от источников, один из которых приближается, а другой отдаляется от нас со скоростью 2,3 км/с. Опыты с достаточной степенью точности [c.452]

Изложенные соображения лежат в основе принципа определения скорости света по методу Рёмера, который в качестве периодического процесса использовал затмения одного из спутников Юпитера. Рёмер проводил наблюдения за спутником Ио, имеющем период обращения 42 ч 27 мин 33 с. При движении Земли по участку орбиты (рис. 30.1) она удаляется от Юпитера и [c.197]

Первые измерения. Впервые метод прямого определения скорости света предложил ос-новоположиик экспериментальной физики Г. Галилей. Его идея была очень проста. Один из наблюдателей, находящийся на расстоянии нескольких километров от другого, открывал заслонку на фонаре, посылая второму световой сигнал. Заметив свет, второй открывал заслонку своего фонаря, и свет распространялся по направлению к первому наблюдателю. Измеряя проме-Рис. 25. Определение скорости света жутки времени А/ между ПОСЫ-по О Ремеру первого сигнала и момен- [c.120]

Рне. 2. Определение скорости света методой вращекпцегосн зеркала (методом Фуко) В —источник света я — быстровра-щающееся зеркало С — неподвижное вогнутое зеркало, центр которого совпадает с осью вращения Л (поэтому свет, отражённый С, всегда попадает обратно на П) М — полупрозрачное зеркало L — объектив Е — окуляр R — точно намеренное расстояние (база). Пунктиром показаны положение Л, изменившееся за время прохождения светом пути В (7 и обратно, и обратный ход пучка лучей через объектив L, который собирает отражённый пучок в точке S, а не вновь в точке 8, как то было бы при неподвижиом зеркале Л. Скорость света устанавливают, измеряя смещение SS. [c.549]

Методы, использовавшиеся для определения скорости света, описаны, например, в [8]. Подробный йЕшлнз результатов, полученных различными методами, изложен также в (9]. [c.33]

Описанный выше оптический метод определения скорости звука применим, конечно, только для прозрачных жидкостей. Паршад [15111 предложил следующее видоизменение оптического метода для измерений в непрозрачных жидкостях. В сосуде А (фиг. 284, а), снабженном слюдяным окошком О, пропускающим звуковые волны, находится кварц Q. Кварц можно поворачивать на желаемый угол относительно сосуда вокруг оси, перпендикулярной к плоскости рисунка. Сосуд А заключен в другой сосуд В, содержащий прозрачную жидкость с известной скоростью звука с. Свет проходит сквозь сосуд в через два стеклянных окошка, что позволяет получить обычным способом на экране диффракционное изображение щели. Сосуд А вместе с находящимся в нем кварцем можно поворачивать относительно сосуда В вокруг оси вращения кварца на измеряемый [c.230]

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]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...