מנגנון פיזו-פוקו
מנגנון פיזו-פוקו (1850) תוכנן על ידי הפיזיקאים הצרפתים ארמן איפוליט פיזו ולאון פוקו על מנת למדוד את מהירות האור. במהלך הניסוי, אור מוחזר ממראה מסתובבת, לעבר מראה נייחת המוצבת במרחק 35 קילומטר ממנה. המראה המסתובבת חגה מעט בזמן שלוקח לאור לעבור מהמראה המסתובבת לנייחת וחזרה, והשתקפות האור מוסטת ביחס למקור האור, בזווית קטנה אך ניתנת לגילוי.[1] אם המרחק בין המראות הוא h, הזמן בין שתי ההשתקפויות על המראה המסתובבת הוא 2h/c (כאשר c היא מהירות האור). אם המראה מסתובבת בקצב זוויתי קבוע וידוע הפענוח נכשל (SVG (אפשר להפעיל MathML בעזרת הרחבת דפדפן): תשובה בלתי־תקינה ("Math extension cannot connect to Restbase.") מהשרת "https://wikimedia.org/api/rest_v1/":): {\displaystyle \omega} , הזווית θ נוצרת בזמן של מסע האור בשני הכיוונים, ואז:
- הפענוח נכשל (SVG (אפשר להפעיל MathML בעזרת הרחבת דפדפן): תשובה בלתי־תקינה ("Math extension cannot connect to Restbase.") מהשרת "https://wikimedia.org/api/rest_v1/":): {\displaystyle \frac{\theta}{\omega} = \frac {2h}{c}=t }
במילים אחרות, ניתן לחשב את מהירות האור c על פי הזווית הנצפית θ, מהירות זויותית ידועה, והמרחק h כך:
- הפענוח נכשל (SVG (אפשר להפעיל MathML בעזרת הרחבת דפדפן): תשובה בלתי־תקינה ("Math extension cannot connect to Restbase.") מהשרת "https://wikimedia.org/api/rest_v1/":): {\displaystyle c = \frac {2 \omega h}{\theta }}
הגלאי נמצא בזווית 2θ ביחס למקור האור, מאחר שהנורמל למראה המסתובבת מסתובב ב-θ, ומפחית ב-θ גם את זווית הכניסה של הקרן וגם את זווית ההשתקפות.
פוקו ביסס את המנגנון על ניסוי קודם של פיזו אשר, ב-1849, השתמש בשתי מראות קבועות, כאשר אחת מהן מוסתרת חלקית על ידי גלגל שיניים מסתובב.[2]
ההערכה של פיזו למהירות האור הייתה גבוהה מהמציאות בכ-5%.
הניסוי של פיזו למדידת מהירות האור במים נחשב כ"מסמר האחרון בארון המתים" של המודל החלקיקי של האור של ניוטון.[3] מודל זה חזה שתנועת האור במים אמורה להיות מהירה יותר מאשר באוויר. פיזו הראה שמהירות האור במים נמוכה מבאוויר, על ידי כך שהניח צינור מלא מים בנתיב האור.[4]
קישורים חיצוניים
- תרשים הניסוי המקורי המופיע בכרך השני בספר של פוקו: Volume Two - Recueil des travaux scientifiques de Léon Foucault 1878.
- Light in moving media
הערות שוליים
- ^ Ralph Baierlein (2001). Newton to Einstein: the trail of light : an excursion to the wave-particle duality and the special theory of relativity. Cambridge University Press. p. 44; Figure 2.6 and discussion. ISBN 0-521-42323-6.
- ^ Abdul Al-Azzawi (2006). Photonics: principles and practices. CRC Press. p. 9. ISBN 0-8493-8290-4.
- ^ David Cassidy, Gerald Holton, James Rutherford (2002). Understanding Physics. Birkhäuser. ISBN 0-387-98756-8.
{{cite book}}: תחזוקה - ציטוט: multiple names: authors list (link) - ^ Bruce H Walker (1998). Optical Engineering Fundamentals. SPIE Press. p. 13. ISBN 0-8194-2764-0.
