Заказ №39131

Чему равно значение скорости света в опыте Физо? Известно расстояние между колесом и зеркалом - 8,6 км. Количество зубцов на колесе - 720. Изначально свет исчез при частоте вращения колеса, равной 12,7 с-1 .

Решение:

В 1849 году французский физик Арман Ипполит Луи Физо первым измерил скорость света по времени прохождения светом точно известного расстояния (базы) с использованием метода вращающегося затвора. В опыте Физо пучок света от источника S, отраженный полупрозрачным зеркалом N, периодически прерывался вращающимся зубчатым диском W (имеющим 720 зубцов; ширина зубцов и прорезей одинаковые), проходил базу MN (s=8,6 км) и, отразившись от зеркала М, возвращался к диску. Попадая на зубец, свет не достигал наблюдателя, а попавший в промежуток между зубцами свет можно было наблюдать через окуляр Е. По известным скоростям вращения диска определялось время прохождения светом базы. Рассмотрим, что видит наблюдатель в окуляре Е в зависимости от частоты f вращения зубчатого диска W. При малой частоте, свет успевает пройти через прорезь, преодолеть расстояние L, отразиться от зеркала М и вернуться пройдя через ту же прорезь. Наблюдатель видит в окуляре изменение интенсивности с частотой f. С увеличением частоты, часть света не будет успевать вернуться через ту же прорезь и интенсивность света будет уменьшаться. Для определения скорости света необходимо найти такую частоту вращения диска, при которой весь прошедший через прорезь свет