P5.6.1 Pomiar metodą Foucaulta/Michelsona – Leybold

Zapytaj o produkt +

Opis

 

P5.6.1.1 Określenie prędkości światła za pomocą obrotowego lustra według metody Foucaulta/ Michelsona. Pomiar przesunięcia obrazu w funkcji prędkości obrotowej lustra.

P5.6.1.2 Określenie prędkości światła za pomocą obrotowego lustra według metody Foucaulta/ Michelsona. Pomiar przesunięcia obrazu dla największej prędkości obrotowej lustra.

 

Pomiar prędkości światła za pomocą metody obrotowych luster  wykorzystuje pojęcie przez L. Foucault w 1850 i udoskonalone przez A. A. Michelsona w 1878. W odmianie wykorzystanej tutaj, wiązka lasera jest odchylana w końcowe stałe lustro znajdujące się obok źródła światła przez obrotowe lustro ustawione w odległości a =12.1 m.

Lustro końcowe odbija światło tak, że powraca ono wzdłuż tej samej drogi gdy lustro obrotowe jest w stanie spoczynku. Część światła powrotnego jest obrazowana na skali za pomocą dzielnika wiązki. Soczewka z f = 5 m obrazuje źródło światła na końcowym lustrze i skupia obraz źródła światła z lustra na skali. Główna wiązka pomiędzy soczewką i lustrem końcowym jest równoległa do osi soczewki jako, że lustro obrotowe jest ustawione w ognisku soczewki.

Gdy lustro obrotowe obracane jest z dużą częstotliwością n, obserwowane jest przesunięcie Dx obrazu na skali. W okresie

 

Δt =2a

       c

który światło wymaga do dotarcia do lustra obrotowego i z powrotem do lustr końcowego, lustro obrotowe obraca się o kąt

       Δa = 2pv · Δt

Zatem, przesunięcie obrazu

       Δx = 2Δa · a

 

Prędkość światła może być następnie obliczona jako

 

c = 8p · a² ·v

                  Δx

Aby wyznaczyć prędkość światła wystarczy zmierzyć przesunięcie obrazu przy maksymalnej prędkości lustra, która jest znana (P5.6.1.2).

Pomiar przesunięcia obrazu w funkcji prędkości dostarcza dokładniejsze wyniki (P5.6.1.1).

 
 

Marka

Leybold

Firma produkuje zestawy edukacyjne do kształcenia akademickiego oraz szkolenia zawodowego z zakresu fizyki, chemii, biologii oraz elektroniki, elektrotechniki, automatyki, telekomunikacji, maszyn elektrycznych, odnawialnych źródeł energii i fotoniki, jest częścią grupy LD Didactic.