Презентация "Скорость света"


Подписи к слайдам:
Скорость света

СКОРОСТЬ СВЕТА

  • О природе света размышляли с древних времен:
  • Пифагор (около 580-500 лет до нашей эры): «Свет – это истечение «атомов» от предметов в глаза наблюдателя».
  • В XVI-XVII веках Рене Декарт (французский физик, 1596-1650), Роберт Гук (английский физик, 1635-1703), Христиан Гюйгенс (голландский физик, 1629-1695) исходили из того, что распространение света – это распространение волн в среде.
  • Исаак Ньютон (английский физик, 1643-1727) выдвигал корпускулярную природу света, т. е. считал, что свет – это излучение телами определенных частиц и их распространение в пространстве.

  • Одна из первых попыток измерить скорость света принадлежала Галилео Галилею.
  • Галилео Галилей
  • 15 февраля 1564 – 8 января 1642
  • На вершине двух холмов на расстоянии 1,5 км друг от друга находились два наблюдателя с фонарями.
  • Первый наблюдатель подавал сигналя фонарем другому, который, увидев свет, посылал сигнал своим фонарем обратно.
  • Промежуток времени между посылкой и приемом сигнала первый наблюдатель измерял по числу ударов пульса.
  • Время получалось конечным и очень малым.
  • Галилей понял, что задержка ответного сигнала связана со скоростью реакции нервной и мышечной систем человека, а не с конечной скоростью света.
  • Не удалось измерить скорость света.

  • Радиус орбиты спутника Ио вокруг Юпитера равен 421600 км, диаметр спутника – 3470 км.
  • Рёмер видел, как спутник проходил перед планетой, а затем погружался в её тень и пропадал из поля зрения. Затем он опять появлялся, как мгновенно вспыхнувша лампа.
  • Промежуток времени между двумя вспышками оказался равным 42часа 28 минут.

  • Вначале измерения проводились в то время, когда Земля при своём движении вокруг Солнца ближе всего подошла к Юпитеру.
  • Такие же измерения через 6 месяцев, когда Земля удалилась от Юпитера на диаметр своей орбиты.
  • Спутник опоздал появиться из тени на 22 минуты, по сравнению с раччётом.
  • Пусть - момент времени, когда Ио выходит из тени Юпитера по часам на Земле, а - реальный момент времени, когда это происходит; тогда
  • Где - расстояние, которое свет проходит до Земли.

  • В следующий выход Ио:
  • Где - новое расстояние, которое свет проходит до Земли.
  • Истинный период обращения Ио вокруг Юпитера.
  • Скорость света после двух последовательных измерений времени выхода Ио из тени.
  • Величины и находятся из астрономических вычислений.
  • Суммарное время затмения за полгода, где n – число затмений за это время.
  • с=214300 км/с

ЛАБОРАТОРНЫЕ МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ СВЕТА

  • Арман Иполлит Луи Физо
  • 23 сентября 1819 – 18 сентября 1896
  • Впервые скорость света лабораторным методом удалоь измерить французскому физику И. Физо в 1849 году.

  • Свет от источника попадал на зеркало, затем направлялся на периферию быстро вращающегося колеса.
  • Затем достигал зеркала, проходил между зубцами и попадал в глаз наблюдателя.
  • Угловая скорость ращения подбиралась так, чтобы свет после отражения от зеркала за диском попадал в глаза наблюдателю при прохождении через соседнее отверстие.
  • Колесо вращалось медленно свет был виден.
  • При увеличении скорости
  • свет постепенно исчезал.
  • При дальнейшем увеличении скорости вращения свет опять становился видимым.
  • с=313000 км/с

  • Американский физик А. Майкельсон разработал совершенный метод измерения скорости света с применением вместо зубчатого колеса вращающихся зеркал.
  • Была измерена скорость света в различных прозрачных веществах. Скорость света в воде была измерена в 1856 году: в 4/3 раза меньше, чем в вакууме.
  • Скорость света:
  • Максимально возможная скорость для материальных тел.
  • Последние достижения (1978 г.) дали для скорости света следующее значение с=299792,458 км/с=(299792458±1,2)м/с.
  • Во всех других веществах скорость света меньше, чем в вакууме.