Upload
vail
View
69
Download
0
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Měření rychlosti světla. Otte Vilém – gymn. Dr. Karla Polesného, Znojmo Jan Pikous – SPŠ strojní a elektrotechnická, České Budějovice Anna Raichlová – gymn. Nad Alejí. Motivace. Přeměření limitní rychlosti pro náš prostor Rekonstrukce Focaultovy metody pomocí laserů - PowerPoint PPT Presentation
Citation preview
Měř
ení r
ychlos
ti
světl
a
Otte Vilém – gymn. Dr. Karla Polesného, Znojmo
Jan Pikous – SPŠ strojní a elektrotechnická, České Budějovice
Anna Raichlová – gymn. Nad Alejí
Motivace
• Přeměření limitní rychlosti pro náš prostor• Rekonstrukce Focaultovy metody pomocí laserů• Je rychlost světla opravdu konstantní?
Historie
• Galileo Galilei– Chtěl zjistit rychlost světla měřením ze 2 kopců a pozorováním
zhasínání světel, byl neúspěšný.
• Olaf Röemer– Pozoroval Jupiterovy měsíce a zjistil, že perioda jejich oběhu je
kratší, když se Země přibližuje, než když se vzdaluje. Z tohoto dokázal později Hagen určit, že rychlost světla je cca 2.1x108 m/s
• Hippolit Fizeau– Použil rotující ozubené kolo a zrcadlo ke zjištění rychlosti světla –
zjišťoval, kdy se ještě světlo vrátí do stejné mezery, a kdy už ne
• Foucault– Zdokonalil metodu Fitzeaovu, použil rotující zrcadlo namísto
ozubeného kola – změřil cca 2.98x108 m/s
20.století
• Michelsson– Jeho výsledek byl korektnější – cca 2.98798x108 m/s
• Vylepšení Foucaultovy metody– S nástupem nových technologií, jako koherentní svazky světla (lasery)
bylo možné využít metody popsané níže:
• Apollo– Apollo zanechalo na Měsíci koutový odražeč a poté byla změřena
rychlost světla podobně jako v Galileově případě.
• Dnešní standard– Na 17. všeobecném kongresu o mírách a váhách je ustanoveno, že
konstanta rychlosti světla je 299 792 458 m/s
Alternativní metody
• Měření c pomocí posunu planet
• Měření c pomocí atomových hodin a objektem u kterého známe index lomu
Foucaultova metoda
• Princip
Foucaultova metoda
• Aparatura
Focaultova Metoda
• Postup měření– Sestavíme aparaturu– Po seřízení aparatury pozorujeme v mikroskopu posun bodů měřením mikrometrickým šroubem– Posun se liší podle otáček– Podle vzorce spočteme rychlost světla
12
2128
ssBD
ffADc
Naše měřeníčíslo měření f1[Hz] f2[Hz] s1 [mm] s2 [mm] Δs [mm] c [m/s]
1 1235 1231 10,6 10,32 0,28 260 355 395
2 1246 1230 10,6 10,36 0,24 304 979 704
3 1254 1239 10,61 10,365 0,245 300 806 859
…
55 1246 1219 10,94 10,68 0,26 280 269 033
56 1225 1207 10,93 10,65 0,28 256 765 742
Průměrná hodnota z 56 měření 284284 207 973 207 973
11
13
17
15
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
Měřená rychlost světla [m/s]
Čet
no
st n
aměř
enýc
h h
od
no
t
2,0E+8 - 2,5E+8 2,5E+8 - 3,0E+8 3,0E+8 - 3,5E+8 3,5E+8 - 4,0E+8
Výsledek experimentu
Tabulková hodnota rychlosti světla :
299 792 458 [m/s]
Naše naměřená hodnota rychlosti světla :
284 207 973 [m/s]
Poděkování
• Akci Fyztyd
• Fakultě jaderné a fyzikální inženýrské
• Českému vysokému učení technickému
• Vojtěchu Svobodovi
• Davidu Konaříkovi
• Zuzaně Sekerešové