A hét kísérlete !!!

 
 

 A fénysebesség mérése  Foucalt és Michelson forgótükrös módszerével
 

        A fénysebesség Foucault-Michelson módszerrel való meghatározása közvetlen hosszúság- és idõmérésen alapul.
Az A fényforrásból induló fénynyaláb a D féligáteresztõ tükrön át az egyelõre nyugvó B tükörre esik, onnan a C tükörre jut, ahonnan a fényforrás felé haladva a D féligáteresztõ tükörrõl reflektálva az ernyõ E pontjában fényfoltot okoz.

        Ha a B tükör lassan forog, akkor lesznek pillanatok, amikoris a fénynyaláb "becsapódása" a nyugalmi esethez hasonlóan ugyancsak az ernyõ E pontjában lesz látható. Másodpercenként 15-20 "becsapódás" esetében az E pontban állandó fényfoltot látunk.

        Más a helyzet akkor, ha a B tükör gyorsan forog. Ez esetben ugyanis mialatt a fény B-bõl C-be és onnan ismét B-be jut -vagyis az az ábráról leolvasható 2l út megtételéhez szükséges t idõ alatt -a tükör egy kicsiny a szöggel, a róla visszavert nyaláb pedig 2a szöggel elfordul, és a fényfolt az E ponttól x távolságra lévõ E' pontban jelenik meg. Az a szög az ábráról leolvasható:

ahol s₁ill. s₂ a forgótükör–féligáteresztõ tükör ill. a féligáteresztõ tükör–ernyõ távolságokat jelentik.
Ha ismerjük a forgótükör f fordulatszámát, akkor az a elfordulási szöget kapcsolatba hozhatjuk a keresett t idõvel:

Az egyenletek összehasonlításával a 2l út befutásához szükséges t idõ és végül a fény sebessége:         A forgótükör f fordulatszámát változtatható frekvenciájú hanggenerátorról megszólaltatott hangszóró segítségével állapíthatjuk meg. A generátort a forgótükör által keltett hang frekvenciájának közelébe hangoljuk, majd amikor a lebegés megszûnik, leolvassuk a generátor frekvenciáját.