Care este viteza luminii

Deși în viața de zi cu zi, puțini oameni trebuie să calculeze în mod direct ce viteză a luminii este egală, interesul pentru această problemă se manifestă în copilărie. În mod surprinzător, cu toții ne confruntăm cu o constantă a ratei de propagare a undelor electromagnetice în fiecare zi. Viteza luminii este magnitudinea fundamentală prin care universul există exact așa cum îl cunoaștem.

Desigur, fiecare vizionarea unui copil de fulger și apoi urmat de tunete încercând să înțeleagă ceea ce a cauzat întârzierea între prima și a doua apariție. Argumentul mentală simplă a condus rapid la concluzia logică: viteza luminii și de sunet diferit. Aceasta este prima cunoaștere cu două cantități fizice importante. Ulterior, cineva a obținut cunoștințele necesare și ar putea explica cu ușurință ce se întâmplă. Care este motivul comportamentului ciudat al tunetului? Răspunsul constă în faptul că viteza luminii, care este de aproximativ 300 mii km / s, este de aproape un milion de ori mai rapidă decât viteza de propagare vibrațiile sonore în aer (330 m / s). Prin urmare, o persoană vede mai întâi o lumină de lumină de la a arcului electric fulgere și numai după un timp el aude tunet de tunet. De exemplu, dacă de la epicentrul la observator 1 km, atunci lumina va depăși această distanță timp de 3 microsecunde, dar sunetul va avea nevoie de până la 3 secunde. Cunoscând viteza luminii și timpul de întârziere dintre bliț și tunet, puteți calcula distanța.

Încercările de măsurare au fost întreprinse de mult timp. Acum, destul de amuzant pentru a citi despre experimentele, cu toate acestea, în acele zile, înainte de apariția instrumentelor de precizie, a fost mai mult decât gravă. Când încerca să afle care este viteza luminii, a fost realizat un experiment interesant. De la un capăt al mașinii se deplasează rapid tren a fost un om cu un cronometru precis, iar pe partea opusă a careu, a deschis clapa lămpii. Conform ideii, cronometrul ar trebui să permită determinarea vitezei de propagare a fotonilor de lumină. Și datorită poziției în schimbare a lămpii și Cronometrul (cu direcția continuă a mișcării trenului), să fie în măsură să știe dacă viteza luminii este constantă, sau poate crește / descreștere (în funcție de direcția fasciculului, în teorie, viteza de deplasare a trenului ar putea afecta rata măsurată în experiment ). Desigur, experimentul a eșuat, deoarece viteza luminii și înregistrarea de cronometru nu este comparabilă.

Pentru prima dată, măsurarea cea mai precisă a fost efectuată în 1676 din cauza observațiilor pentru însoțitorul lui Jupiter. Olaf Remer a atras atenția asupra faptului că aspectul real al lui Io și datele calculate au variat cu 22 de minute. Când planetele s-au apropiat, întârzierea a scăzut. Cunoscând distanța, a fost posibil să se calculeze viteza luminii. A fost de aproximativ 215 mii km / s. Apoi, în 1926, D. Bradley, studiind schimbarea pozițiilor vizibile ale stelelor (aberație), a atras atenția asupra legii. Locația stelei sa schimbat în funcție de perioada din an. În consecință, influența poziției planetei față de Soare. Puteți da o analogie - o picătură de ploaie. Fără vânt, ei zboară vertical, dar merită să fie difuzate - iar traiectoria lor aparentă se schimbă. Cunoscând viteza de rotație a planetei în jurul Soarelui, a fost posibil să se calculeze viteza luminii. Acesta a fost de 301 mii km / s.

În anul 1849, A. Fizeau a efectuat următorul experiment: între sursa de lumină și o oglindă, la 8 km distanță, a existat o rotație unelte. Viteza rotației sale a fost mărită până când, în următorul spațiu, fluxul luminii reflectate nu sa transformat într-un flux constant (flicker). Calculele au dat 315 mii km / s. Trei ani mai târziu, L. Foucault a înlocuit roata Oglindă rotativă și a primit 298 mii km / s.

Experimentele ulterioare au devenit mai precise, având în vedere refracția în aer etc. În prezent, datele obținute cu ajutorul ceasurilor de cesiu și a unui fascicul laser sunt considerate relevante. Potrivit acestora, viteza luminii în vid este egală cu 299 mii km / s.