Вопрос школьника
В историческом опыте Физо по определению скорости света расстояние между колесом, имеющим N = 720 зубцов, и зеркалом было I = 8633 м. Свет исчез в первый раз при частоте обращения зубчатого колеса v = 12,67 с-1. Какое значение скорости света получил Физо?
Ответ от учителя
Для определения скорости света Физо использовал метод, основанный на измерении времени, за которое свет проходит из точки A в точку B и обратно. В данном случае точка A — это зубчатое колесо, а точка B — зеркало. Расстояние между ними равно I = 8633 м.
Физо знал, что скорость света равна произведению длины пути на частоту колебаний световых волн. То есть, c = λ * v, где c — скорость света, λ — длина волны света, v — частота колебаний световых волн.
Для определения длины волны Физо использовал зубчатое колесо с N = 720 зубцами. Когда колесо вращалось с частотой v = 12,67 с-1, свет проходил через зубцы колеса и отражался от зеркала обратно на колесо. Если частота вращения колеса была достаточно высокой, то свет успевал проходить через зубцы и возвращаться на колесо до того, как оно повернулось на следующий зубе. В этом случае свет проходил расстояние, равное длине волны.
Для определения длины волны Физо использовал формулу λ = 2 * I / N. Подставляя значения, получаем λ = 2 * 8633 / 720 = 23,96 м.
Теперь можно определить скорость света, подставив значения λ и v в формулу c = λ * v. Получаем c = 23,96 * 12,67 = 303,8 м/с.
Таким образом, Физо получил значение скорости света, равное 303,8 м/с. Это значение немного меньше реальной скорости света, которая составляет около 299 792 458 м/с. Однако для своего времени Физо сделал значительный прогресс в измерении скорости света и создал основу для дальнейших исследований в этой области.
