Měření rychlosti světla Měření rychlosti světla Foucaultovou metodouFoucaultovou metodou

Jan KorbelJan KorbelRadek ŠarounRadek Šaroun

Co nás čeká?Co nás čeká?

L. FoucaultL. FoucaultPrincip Foucaultova pokusuPrincip Foucaultova pokusuVlastní experiment (Pozor, trvá několik Vlastní experiment (Pozor, trvá několik hodin!)hodin!)Závěry z měřeníZávěry z měření

Léon FoucaultLéon Foucault

francouzský fyzik, žil v 19. stoletífrancouzský fyzik, žil v 19. stoletípřed ním měřili rychlost světla např.:před ním měřili rychlost světla např.: Galilei – z kopce na kopecGalilei – z kopce na kopec Fizeau – měřil přes ozubené koloFizeau – měřil přes ozubené koloFoucault ale první změřil velice přesně Foucault ale první změřil velice přesně rychlost světlarychlost světlaProslavil se i dalšími pokusyProslavil se i dalšími pokusy

Princip měření rychlosti světlaPrincip měření rychlosti světla

1) laserový paprsek vyšleme na rotující zrcátko1) laserový paprsek vyšleme na rotující zrcátko

2) paprsek se odrazí na statické zrcátko a vrátí se2) paprsek se odrazí na statické zrcátko a vrátí se

3) mezitím se zrcátko pootočí o určitý úhel3) mezitím se zrcátko pootočí o určitý úhel

4) my změříme úhel a vypočítáme rychlost světla4) my změříme úhel a vypočítáme rychlost světla

Princip měření rychlosti světlaPrincip měření rychlosti světla

1. He-Ne laser; 2. Čočky pro zaostření; 3. Měřící mikroskop;1. He-Ne laser; 2. Čočky pro zaostření; 3. Měřící mikroskop;4. Rotující zrcátko; 5. Statické zrcadlo; 6. Pozorovatel4. Rotující zrcátko; 5. Statické zrcadlo; 6. Pozorovatel

Průběh experimentuPrůběh experimentu

Sestavení aparaturySestavení aparaturyZaměření a zaostření paprskuZaměření a zaostření paprskuRoztočení zrcátka na správnou frekvenciRoztočení zrcátka na správnou frekvenciNalezení správného boduNalezení správného boduZměření vzdáleností a frekvence zrcátkaZměření vzdáleností a frekvence zrcátkaVypočítání rychlosti světlaVypočítání rychlosti světla

Vlastní experimentVlastní experiment

Vlastní experimentVlastní experiment

Paprsek směřuje správně – přímo do mikroskopuPaprsek směřuje správně – přímo do mikroskopu

Vlastní experimentVlastní experiment

Pozorně sledujte oblast u vrcholu šipkyPozorně sledujte oblast u vrcholu šipky

Vlastní experimentVlastní experiment

Vyhráno! objevila se tam tečkaVyhráno! objevila se tam tečka

Výsledky experimentuVýsledky experimentu

pokus jsme zopakovali několikrát a pokus jsme zopakovali několikrát a dohromady jsme naměřili hodnotu:dohromady jsme naměřili hodnotu:

3,0313,031 * 10 * 108 8 msms-1-1 ±0,±0,082082 * 10 * 1088 msms-1-1

tabulková hodnota: 2,99tabulková hodnota: 2,9988 * 10 * 108 8 msms -1 -1

ZávěrZávěr

První, kdo určil přesněji rychlost světla, byl L. První, kdo určil přesněji rychlost světla, byl L. FoucaultFoucault

My jsme jeho pokus zopakovaliMy jsme jeho pokus zopakovali

Odchylka je způsobená požadavkem na vysokou Odchylka je způsobená požadavkem na vysokou přesnost měření, kterou jsme nemohli zaručitpřesnost měření, kterou jsme nemohli zaručit

Foucaultova metoda je náročná na měření, ale Foucaultova metoda je náročná na měření, ale přesná přesná

Tabulková rychlost světla:Tabulková rychlost světla:299 792 458 ms299 792 458 ms-1-1

ReferenceReference

Kol.: Měření rychlosti světla Foucaultovou metodou. In Kol.: Měření rychlosti světla Foucaultovou metodou. In Fyzikální týden na FJFI ČVUT Fyzikální týden na FJFI ČVUT Praha 2007Praha 2007. Praha : [s.n.], 2007. s. 43-46 . Praha : [s.n.], 2007. s. 43-46

Přispěvatelé Wikipedie,Přispěvatelé Wikipedie, Rychlost světla Rychlost světla [online], Wikipedie: Otevřená encyklopedie, [online], Wikipedie: Otevřená encyklopedie, c2007, Datum poslední revize 25. 10. 2007, 11:27 UTC, [citováno 12. 11. 2007] c2007, Datum poslední revize 25. 10. 2007, 11:27 UTC, [citováno 12. 11. 2007] <<http://cs.wikipedia.org/w/index.php?title=Rychlost_sv%C4%9Btla&oldid=1914803http://cs.wikipedia.org/w/index.php?title=Rychlost_sv%C4%9Btla&oldid=1914803> >

Měření rychlosti světla Měření rychlosti světla FoucaulFoucaulttovou metodouovou metodou

Poděkování: Bc. Davidu KoňaříkoviPoděkování: Bc. Davidu Koňaříkovi Ing. Vojtěchu Svobodovi, CSc.Ing. Vojtěchu Svobodovi, CSc.

Měření rychlosti světla Měření rychlosti světla FoucaulFoucaulttovou metodouovou metodou

Děkujeme za pozornostDěkujeme za pozornost

Měření rychlosti světla Měření rychlosti světla Foucaultovou metodouFoucaultovou metodou

(f(f11 – f – f22))c = 8c = 8ππADAD22

(B + D) (s(B + D) (s11 - s - s22))D – vzdálenost zrcadelD – vzdálenost zrcadelB – vzdálenost mezi 2. čočkou a ot. zrcadlemB – vzdálenost mezi 2. čočkou a ot. zrcadlemE – vzdálenost čočekE – vzdálenost čočekA = E – FA = E – F11

ff1,1, f f2 2 – frekvence, s– frekvence, s11 ,s ,s22 – vzdálenosti paprsků – vzdálenosti paprsků