КомпанииКомпаний: 7758
АккаунтыАккаунтов: 13975
Регистрация       Забыли пароль?




info@oborudka.ru
oborud-ka

Скорость света

Скорость света

Итак, корпускулярная теория приписывает свету большую скорость в более плотных средах, тогда как волновая - наоборот. Поскольку Араго не окончательно верил в волновую теорию, он предложил провести критический опыт, чтобы установить, какая из этих теорий справедлива.

Физо (1819-1896). Принципиально опыт Физо был подобен опыту Галилея. Луч проходит в щель между зубцами колеса, вращающегося с большой скоростью. Отраженный луч идет ему навстречу. Базовое расстояние 8633 м. Вращением колеса добиваются, чтобы обратный луч попадал в следующую щель. Значение скорости света, полученное Физо, 313274304 м/с. Последующие проверки уточняли это значение вплоть до Андерсона (1941). Физо и Фуко сначала вместе, потом по отдельности пытались измерить скорость света в средах. Фуко выиграл соревнование в 1850 году с помощью установки, содержащей вращающееся зеркало. База установки составляла несколько метров.

В этом же направлении был важен опыт, поставленный впервые А. Майкельсоном в 1881 с целью измерения влияния движения Земли на скорость света. Отрицательный результат был одним из основных экспериментальных фактов, которые легли в основу теории относительности.

Измерения скорости света сыграли большую роль в физике, дополнительно утвердив волновую теорию света. Была установлена связь оптики с электромагнетизмом, поскольку скорость света совпала со скоростью электромагнитных волн, вычисленной из отношения электромагнитной и электростатической единиц электрического заряда. Это совпадение послужило одним из отправных пунктов при создании Максвеллом в 1864-1873 гг. электромагнитной теории света.

В современных измерениях скорости света используется модернизированный метод Физо (модуляционный метод) с заменой зубчатого колеса на электрооптический, дифракционный, интерференционный или какой-либо другой модулятор света, полностью прерывающий или ослабляющий световой пучок. С ещё меньшей погрешностью определяется скорость света как частное от деления независимо найденных длины волны и частоты  атомарных или молекулярных спектральных линий. К. Ивенсон и его сотрудники в 1972 по цезиевому стандарту частоты нашли с точностью до 11-го знака частоту излучения СН4-лазера, а по криптоновому стандарту частоты - его длину волны (около 3,39 мкм) и получили ± 0,8 м/с.

Генеральная ассамблеи Международного комитета по численным данным для науки и техники (CODATA, 1973) приняла скорость света равной с=2997924581,2 м/с. Наземные измерения систематически дают большее значение с, чем астрономические. Причина этого неизвестна.

Все проведенные измерения показали, что показатель преломления среды не равен точно отношению скоростей света в пустоте и в рассматриваемой среде, как того требует теория Френеля. Это расхождение объяснил в 1881 году Рэлей, который ввел понятие фазовой скорости, т. е. не наблюдаемой указанными методами скорости строго монохроматической волны, и “групповой скорости”, скорости гребня волны, получающейся в результате наложения большого числа монохроматических волн. В описанных опытах как раз и измеряется скорость групповая в диспергирующей среде, которая не совпадает с фазовой.

Поскольку физические теории никогда не бывают окончательными, блестящая теория Френеля просуществовала около 20 лет, после чего начались осложнения.

Текущая страница: История физики » Скорость света