Home ⇒ 👍Фізика ⇒ Як вимірювали швидкість світла?

Як вимірювали швидкість світла?

Дійсно, як? Як виміряти найвищу швидкість у Всесвіті в наших скромних, Земних умовах? Нам вже не потрібно ламати над цим голову – адже за кілька століть стільки людей працювало над цим питанням, розробляючи методи вимірювання швидкості світла. Почнемо розповідь по порядку.

Швидкість світла – швидкість поширення електромагнітних хвиль у вакуумі. Вона позначається латинською буквою c. Швидкість світла дорівнює приблизно 300 000 000 м / с.

Спочатку над питанням вимірювання швидкості світла взагалі ніхто не замислювався. Є світло – ось і відмінно. Потім, в епоху античності, серед вчених філософів панувала думка про те, що швидкість світла нескінченна, тобто миттєва. Потім було Середньовіччя з інквізицією, коли головним питанням мислячих і прогресивних людей було питання “Як би не потрапити в багаття?” І тільки в епохи Відродження і Просвітництва думки вчених розплодилися і, звичайно ж, розділилися.

Так, Декарт, Кеплер і Ферма були тієї ж думки, що і вчені античності. А ось Галілео Галілей вважав, що швидкість світла кінцева, хоч і дуже велика. Власне, він і зробив перший вимір швидкості світла. Точніше, зробив першу спробу по її виміру.

Дослід Галілея

Дослід Галілео Галілея був геніальний у своїй простоті. Вчений проводив експеримент з вимірювання швидкості світла, озброївшись простими підручними засобами. На великому і відомому відстані один від одного, на різних пагорбах, Галілей і його помічник стояли з запаленими ліхтарями. Один з них відкривав заслінку на ліхтарі, а другий повинен був виконати те ж саме, коли побачить світ першого ліхтаря. Знаючи відстань і час (затримку перед тим, як помічник відкриє ліхтар) Галілей розраховував обчислити швидкість світла. На жаль, для того, щоб цей експеримент увінчався успіхом, Галілею і його помічнику потрібно було вибрати пагорби, які знаходяться на відстані в кілька мільйонів кілометрів один від одного. Хотілося б нагадати, що ви можете замовити есе, оформивши заявку на сайті.

Досліди Ремер і Бредлі

Першим вдалим і на подив точним досвідом щодо визначення швидкості світла був досвід датського астронома Олафа Ремер. Ремер застосував астрономічний метод вимірювання швидкості світла. У 1676 він спостерігав в телескоп за супутником Юпітера Іо, і виявив, що час настання затемнення супутника змінюється в міру віддалення Землі від Юпітера. Максимальний час запізнювання склало 22 хвилини. Порахувавши, що Земля віддаляється від Юпітера на відстань діаметра земної орбіти, Ремер розділив приблизне значення діаметра на час запізнювання, і отримав значення 214000 кілометрів в секунду. Звичайно, такий підрахунок був дуже грубий, відстані між планетами були відомі лише приблизно, але результат виявився відносно недалекий від істини.

До виміру швидкості світла РемеромК виміру швидкості світла Ремер
Досвід Бредлі. У 1728 році Джеймс Бредлі оцінив швидкість світла спостерігаючи аберації зірок. Аберації – це зміна видимого положення зірки, викликане рухом землі по орбіті. Знаючи швидкість руху Землі і вимірявши кут аберації, Бредлі отримав значення в 301000 кілометрів на секунду.

Дослід Фізо

До результату досвіду Ремер і Бредлі тодішній науковий світ поставився з недовірою. Проте, результат Бредлі був найточнішим протягом сотні з гаком років, аж до 1849 року. У той рік французький вчений Арман Фізо виміряв швидкість світла методом обертового затвора, без спостережень за небесними тілами, а тут, на Землі. По суті, це був перший після Галілея лабораторний метод вимірювання швидкості світла. Наведемо нижче схему його лабораторної установки.

Світло, відбиваючись від дзеркала, проходив через зуби колеса і відбивався від ще одного дзеркала, віддаленого на 8,6 кілометрів. Швидкість колеса збільшували до того моменту, поки світ не ставав видно в наступному зазорі. Розрахунки Физо дали результат в 313000 кілометрів на секунду. Через рік подібний експеримент з обертовим дзеркалом био проведено Леоном Фуко, який отримав результат 298000 кілометрів в секунду.

З появою мазерів і лазерів у людей з’явилися нові можливості і способи для вимірювання швидкості світла, а розвиток теорії дозволило також розраховувати швидкість світла побічно, без проведення прямих вимірювань.

Найточніше значення швидкості світла

Людство накопичило величезний досвід по вимірюванню швидкості світла. На сьогоднішній день найбільш точним значенням швидкості світла прийнято вважати значення 299 792 458 метрів в секунду, отримане в 1983 році. Цікаво, що подальше, більш точне вимірювання швидкості світла, виявилося неможливим через похибки у вимірі метра. Зараз значення метра прив’язана до швидкості світла і дорівнює відстані, яку світло проходить за 1/299 792 458 секунди.

(1 votes, average: 5.00 out of 5)

Швидкість світла Швидкістю світла називають швидкість, з якою відбувається поширення електромагнітних хвиль (в тому числі і світла у вакуумі. На даний момент швидкість світла є максимально можливою з практично досяжних швидкостей. Швидкість світла чисельно дорівнює 299 792 458 м/с, хоча зазвичай для спрощення при розрахунках використовують 300 000 000 м/с. Позначається швидкість світла малою латинською літерою “с”. […]...

Як вимірюють швидкість світла? У 1676 датський астроном Оле Ремер зробив перший грубу оцінку швидкості світла. Ремер зауважив слабке розбіжність в тривалості затемнень супутників Юпітера і зробив висновок, що рух Землі, або наближається до Юпітера, або віддаляється від нього, змінювало відстань, яку доводилося проходити світлу, відбитому від супутників. Вимірявши величину цієї розбіжності, Ремер підрахував, що швидкість світла становить 219911 […]...

Що таке швидкість світла? Швидкість світла – сама незвичайна величина вимірювання, яка відома на сьогоднішній момент. Першою людиною, який спробував пояснити феномен поширення світла, був Альберт Ейнштейн. Саме він вивів всім відому формулу E = mc², де E – це повна енергія тіла, m – маса, а c – швидкість світла у вакуумі. Формула була вперше опублікована в журналі […]...

Оптика та швидкість світла Джерело світла поширює промені у всі сторони. Світло падає на навколишні предмети і цим змушує їх нагріватися. Якщо світло потрапляє в очі, він викликає зорові відчуття – ми бачимо. Тобто при поширенні світла відбувається передача деякого впливу. Одне тіло впливає на інше. Всього існує два способи впливати на інший предмет: 1. Перенесення речовини 2. Зміна […]...

Що таке швидкість світла – коротко Швидкість світла – найбільша з можливих в світі швидкостей. У вакуумі вона становить 300 000 км в секунду. Наприклад, щоб дістатися від Сонця до Землі, світла потрібно близько 8 хвилин. Так що ми ніколи не бачимо Сонце таким, яке воно є саме в даний момент. Це завжди Сонце 8 мінутназад. Власне, так з усіма предметами. […]...

Швидкість прямолінійного рівномірного руху Прямолінійним рівномірним рухом називається рух тіла по прямій лінії, при цьому тіло повинно за рівні проміжки часу проходити рівні відрізки шляху. Наприклад, якщо автомобіль рухається по прямій дорозі і за кожну хвилину проїжджає 1 км, то, можна сказати, що він рухається прямолінійно і рівномірно. Прямолінійний рівномірний рух характеризується швидкістю і напрямом. Швидкість прямолінійного рівномірного руху […]...

Швидкість спрямованого руху зарядів Коли ми включаємо в кімнаті світло, нам здається, що лампочка загоряється миттєво. Швидкість поширення струму по проводах дуже велика: вона близька до 300 000 км / с (швидкості світла у вакуумі). Якби лампочка перебувала на Місяці, вона запалилася б через секунду з невеликим. Однак не слід думати, що з такою грандіозною швидкістю рухаються вільні заряди, […]...

Швидкість в одиницях СІ Швидкість можна висловлювати в різних одиницях, коли нам це зручно: кілометри на годину (км/год), метри на годину (м/год), кілометри в секунду (км/с) і іншими одиницями виміру. Але в загальній системі вимірювання (СІ), для зручності взаєморозуміння всіх вчених в світі, вважається найбільш прийнятний варіант вираження одиниць швидкості в метрах / секунду (м/с). Тому в більшості завдань, […]...

Швидкість як фізична величина Ми вже кілька разів говорили з вами про швидкість різних тіл. Настала пора дізнатися, як обчислюється швидкість. Уявімо, що під час ходьби ви робите 1 крок в секунду. Для простоти припустимо, що 1 крок = 1 метр. Виходить, що наша швидкість – це 1 крок в 1 секунду. Швидкість = крок/секунду Однак, у нас бувають […]...

Швидкість у фізиці: одиниці швидкості Як ви думаєте, хто рухається швидше агроном Васєчкін, автомобіль Renault чи літак Боїнг? Хто з них швидше добереться від Києва до Черкас? Відповідь очевидна Renault швидше Васечкіна, але повільніше Боїнга. Тобто ми не тільки знаємо, як рухаються різні об’єкти, але і можемо порівняти їх швидкості. А що таке швидкість у фізиці? Як знайти швидкість тіла, […]...

Вимірювання швидкості світла Переважна більшість античних вчених вважали, що швидкість світла нескінченна. Надалі це положення стали брати під сумнів. Вперше питання про вимірювання швидкості світла поставив Галілей, однак існуючі тоді способи вимірювання та їх точність не дозволяли перевірити його припущення за допомогою експерименту. Багато вчених того часу, такі як Декарт і Кеплер, продовжували наполягати на нескінченній швидкості поширення […]...

“Швидкість електричного струму” і швидкість руху носіїв заряду Уявімо собі дуже довгий ланцюг струму, наприклад телеграфну лінію між двома містами, віддаленими один від іншого, скажімо, на 1000 км. Ретельні досліди показують, що дії струму в другому місті почнуть проявлятися, т. Е. Електрони в що знаходяться там провідниках почнуть рухатися, приблизно через секунди після того, як почалося їх рух по проводах в першому місті. […]...

Швидкість Землі Швидкість Землі по своїй орбіті досить велика – 30 км / с, що становить 1/10000 частина швидкості світла. Можна провести цікавий досвід, використовуючи величезну швидкість Землі при її русі по орбіті. Швидкість Землі по своїй орбіті досить велика – 30 км/с Якщо рухатися у напрямку до джерела світла, можна взяти світловий сигнал швидше, ніж при […]...

Кінематика. Швидкість Швидкість характеризує швидкість будь-яких змін в навколишньому світі. Поширення звуку або світла в повітрі, рух хмар, випаровування води, політ птахів, рух пішоходів по вулиці – все явища характеризуються виразно швидкістю. Швидкість – векторна фізична величина, що характеризує не тільки швидкість переміщення тіла, але і напрямок його руху. Швидкістю точки називається межа відносини переміщення Кінематика Скоростьк […]...

Швидкість. Одиниці швидкості Швидкість гірськолижника при спуску може досягати 130 км / год Ми часто говоримо, що одні тіла рухаються швидше, інші повільніше. Наприклад, по шосе крокує турист, мчить автомобіль, в повітрі летить літак. Припустимо, що всі вони рухаються рівномірно, проте рух цих тіл буде відрізнятися. Автомобіль рухається швидше пішохода, а літак швидше автомобіля. У фізиці величиною, що […]...

Швидкість: лінійна і кутова Для того щоб точно охарактеризувати обертальний рух, використовують спеціальні фізичні величини. Лінійною швидкістю називають миттєву швидкість, спрямовану по дотичній до траєкторії руху. Вона постійно змінюється у напрямку, залишаючись постійною за модулем. Фактично, це і є швидкість, з якою тіло обертається. Якщо радіус кола, по якому відбувається рух, дорівнює R см, то довжина кола: 2πR см […]...

Дисперсія світла – коротко Отже, в чому полягає явище дисперсії світла? У минулій статті ми розглянули закон заломлення світла. Тоді ми не замислювалися, а точніше – не згадували про те, що світло (електромагнітна хвиля) має певну довжину. Давайте згадаємо: Світло – електромагнітна хвиля. Видиме світло – це хвилі, що мають довжину в інтервалі від 380 до 770 нанометрів. Так […]...

Середня швидкість нерівномірного руху Для опису нерівномірного руху часто використовують середню швидкість за даний проміжок часу. Наведемо приклад. Нехай автомобіль за 3 год проїхав 150 км. У цьому випадку ми говоримо, що середня швидкість автомобіля за 3 год дорівнює 150 км / 3 ч = 50 км / год. Що не означає, що автомобіль їхав з такою швидкістю рівномірно: […]...

Звук (звукові хвилі). Швидкість звуку Для поширення звуку необхідна пружна середовище. У вакуумі звукові хвилі поширюватися не можуть, так як там нічому коливатися. У цьому можна переконатися на простому досвіді. Якщо помістити під скляний дзвін електричний дзвінок, то у міру викачування з-під дзвони повітря звук від дзвінка буде ставати все слабкіше і слабкіше, поки не припиниться зовсім. Відомо, що під […]...

Швидкість Що ж таке швидкість? У разі рівномірного руху пояснити це просто. Швидкістю називається відношення пройденого шляху до часу, за яке він був пройдений. На графіку рівномірного руху швидкість дорівнює тангенсу кута, утвореного віссю абсцис і прямою лінією – графіком залежно шляху від часу. Але як бути в тих випадках, коли рух не є рівномірним, наприклад […]...

Швидкість у фізиці Ми розглянули переміщення предмета на площині. Слід сказати, що будь-яке переміщення відбувається в часі. Можна сказати, що куля перемістився з початкової точки А в кінцеву точку Б за якийсь проміжок часу: Δt = t1 – t0, де t1 – кінцевий час; t0 – початковий час; Δt – проміжок часу Якщо ми хочемо дізнатися як швидко […]...

Відносна швидкість Відносна швидкість – це фізична величина, яка дорівнює векторній різниці швидкостей, заданих відносно нерухомої системи відліку. При вивченні механічного руху в першу чергу підкреслюється його відносність. При вивченні різних властивостей руху тіла передбачається, що розглядається абсолютний рух (т. Е. Рух, віднесене до нерухомих осях). У багатьох випадках виникає необхідність визначити відносний рух, віднесене до системи […]...

Заломлення світла. Закон заломлення світла Розглянемо, як змінюється напрям променя при переході його з повітря у воду. У воді швидкість світла менше, ніж у повітрі. Середовище, в якому швидкість поширення світла менше, є оптично більш щільною середовищем. Таким чином, оптична щільність середовища характеризується різною швидкістю поширення світла. Це означає, що швидкість поширення світла більше в оптично менш щільною середовищі. Наприклад, […]...

Що таке світловий рік? Небесні відстані слабо піддаються вимірюванню в звичних нам метрах і кілометрах – настільки вони величезні! Світловий рік – це відстань, яку проходить сонячний промінь за 365 днів. А адже швидкість світла майже 300 тисяч кілометрів на секунду! Досліджуючи небо за допомогою телескопів, астрономи користуються відповідними одиницями виміру. Як ми сказали, світло проходить за 1 секунду […]...

Швидкість відносного руху Як відомо, будь-який рух тіла відносно обраної системи відліку. Для якихось систем відліку тіло буде рухатися швидко, для інших повільніше, а для третіх взагалі спочивати. Коли йдеться про швидкість прямолінійного рівномірного руху, то зазвичай мається на увазі, що швидкість вимірюється щодо покоїться тіла. Наприклад, ви стоїте, а поруч проїжджає велосипедист, і ви спостерігаєте, що за […]...

Перша космічна швидкість Під час вивчення руху тіл, які були кинуті під деяким кутом до горизонту, ми вважали, що Земля пласка. І що тіло рухається по параболічної траєкторії. Однак справжні відомості говорять нам про те, що планета практично має форму кулі і якщо тілу надати більшу швидкість, то воно може впасти, обігнувши деяку частину кулястої Землі. Більш того, […]...

Швидкість нерівномірного руху Якщо при прямолінійному рівномірному русі тіло за рівні проміжки часу проходить рівні шляхи, так як його швидкість не змінюється, то при нерівномірному русі тіло за рівні проміжки часу проходить різні шляхи, так як швидкість тіла змінюється. Прикладами прямолінійного нерівномірного руху можуть бути розгін і гальмування. У випадку розгону швидкість тіла збільшується, і за кожен рівний […]...

Джерела світла. Поширення світла Ще в давні часи вчені цікавилися природою світла. Що таке світло? Чому одні предмети кольорові, а інші білі або чорні? Дослідним шляхом було встановлено, що світло нагріває тіла, на які він падає. Отже, він передає цим тілам енергію. Вам уже відомо, що одним з видів теплопередачі є випромінювання. Світло – це випромінювання, але лише та […]...

Поширення світла Окремі закони оптики були сформульовані задовго до того, як була визначена сутність світла. Одним з таких законів буде закон прямолінійного поширення світла. Згідно з ним в однорідної прозорому середовищі світло поширюється прямолінійно. Він був визначений в ще III в. до н. е. давньогрецьким вченим Евклідом. Якщо середовище не прозора, то світ не буде поширюватися. Прямолінійністю […]...

Швидкість прямолінійного рівноприскореного руху. Графік швидкості Вам відомо, що при прямолінійній равноускоренном русі проекцію вектора прискорення на вісь X можна знайти за формулою: Висловимо з цієї формули проекцію vx вектора швидкості v, яку мало рухається тіло до кінця проміжку часу t, який починається від моменту початку спостереження, т. Е. Від t0 = 0: Axt = vx – v0x, Vx = v0x […]...

Віддзеркалення світла. Закон відбиття світла Вам уже відомо, що світло від джерела або від освітленого тіла сприймається людиною, якщо промені світла потрапляють в очі. Як поводитиметься світло, якщо на його шляху є перешкода? Щоб дізнатися це, проробимо наступний досвід. Від джерела S направимо через щілину пучок світла на екран. Екран буде освітлений, але між джерелом і екраном ми нічого не […]...

Розсіювання світла З класичної точки зору процес розсіювання світла полягає в тому, що світло, проходячи через речовину, збуджує коливання електронів в атомах. Хиткі електрони стають джерелами вторинних хвиль. Вторинні хвилі є когерентними і тому повинні інтерферувати. У разі однорідного середовища вторинні хвилі гасять один одного у всіх напрямках, крім напрямку поширення первинної хвилі. Тому розсіювання світла, тобто […]...

Заломлення світла – коротко Заломленням світла називають зміна напрямку променів світла при переході з однієї прозорого середовища в іншу. Воно обумовлене тим, що швидкість світла в різних середовищах різна. Кут між переломлених променем і перпендикуляром до межі поділу двох середовищ називають кутом заломлення. Його позначають грецькою буквою у. Переломлених промінь лежить в одній площині з падаючим променем і перпендикуляром, […]...

Світло. Дисперсія світла – коротко Світло являє собою електромагнітні хвилі. Швидкість світла у вакуумі дорівнює приблизно 300 000 км / с. Джерела світла можуть бути тепловими (тіла, нагріті до досить високої температури) і холодними (тіла, які світяться при близькій до кімнатної температури); природними (природними) і штучними (створеними людиною); точковими (розмірами яких в даних умовах можна знехтувати) і протяжними (якщо розміром […]...

Дисперсія світла. Дослід Ньютона Дисперсія світла надала можливість вперше досить достовірно обгрунтувати складову сутність білого світла. Так само цей феномен можна побачити, наприклад, при ламанні світла в частинках води, на траві чи в атмосфері при формуванні веселки або ж близько ліхтарів в тумані. Один з найбільш переконливих маркерів дисперсії – розкладання білого світла при пропущенні його крізь призму (досвід […]...

Суть поняття “швидкість” Навіть якщо не замислюватися про космічних масштабах нашого вічного пересування, якщо розглядати наше стан спокою саме щодо Землі, то всередині нас молекули й атоми не перебувають у вічному спокої. Частина молекул залишає нас, частина повертається. Трильйони елементарних частинок щомиті проходять крізь нас. Рух – основа всього. Немає такого куточка у Всесвіті, який був би геть […]...