Vận-tôc-ánh-sáng

VẬN TỐC ÁNH SÁNG VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐO VẬN TỐC ÁNH SÁNG Sinh viên: Nguyễn Thị Minh Trang Lớp: CLC_K69 Tiến trình VẬN TỐC ÁNH SÁNG CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐO VẬN TỐC ÁNH SÁNG Quan điểm vận tốc ánh sáng từ kỷ XVII trước Vận tốc ánh sáng Lịch sử phát vận tốc ánh sáng Các phương pháp đo tốc ánh sáng KẾT LUẬN VẬN TỐC ÁNH SÁNG I Quan điểm vận tốc ánh sáng từ kỉ XVII trước  Ánh sáng diện đó, khơng phải chuyển động Aristotle  Ánh sáng phát từ mắt giúp kích hoạt khả nhìn Ptolemy Euclid Tốc độ ánh sáng có lẽ vơ hạn vật thể xa, sao, v.v., xuất bạn mở mắt Heron of Alexandria Bước sang kỉ thứ XVII Nếu tốc độ ánh sáng hữu hạn, Mặt trời, Trái đất Mặt trăng không thẳng hàng lần nguyệt thực Johannes Kepler Tốc độ ánh sáng vô hạn tức thời chí cịn tăng tốc qua môi trường dày đặc Descartes II Vận tốc ánh sáng Vận  tốc ánh sáng chân không số vật lí Vận tốc ánh sáng có giá trị:  299792458m/s Ánh sáng truyền chất, hay môi trường, đồng chất theo đường thẳng, với tốc độ gần không đổi, trừ bị khúc xạ, phản xạ, nhiễu xạ bị nhiễu loạn theo số cách khác Khi ánh sáng truyền khơng khí vào mơi trường khác bước sóng ánh sáng giảm , tần số giữ nguyên không đổi Trong môi trường khác vận tốc ánh sáng xác định công thức: với n chiết suất môi trường Ánh sáng truyền xấp xỉ 300.000 Ánh sáng truyền môi trường km/s chân không, môi trường có chiết suất Vận tốc giảm xuống 225.000 km/s nước (chiết suất 1,3) Vận tốc giảm xuống còn200.000 km/giây thủy tinh (chiết suất 1,5) Trong kim cương, với chiết cao 2,4, tốc độ ánh sáng giảm nhiều (125.000 km/giây), cịn khoảng 60% tốc độ chân không CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐO VẬN TỐC ÁNH SÁNG 1951 Lịch sử đo vận tốc ánh sáng Keith Davy Froome Giao thoa kế vô tuyến 1862 Leon Foucault Gương quay 1836 1972 Galileo Đèn lồng có mái che 1924 – 1926 Evelson Laser 1676 Ole Roemer Vệ tinh Mộc 1849 Albert Michelson Armand Fizeau Lăng trụ quay Bánh xe quay Nguyên tắc chung: Phương pháp cổ điển: Lồng đèn mái che ( Galileo) Vệ tinh mộc(Roemer) Bánh xe quay( Fizeau) Gương quay( Foucault) Gương quay(Michelson) Đo quãng đường L đo khoảng thời gian t mà ánh sáng truyền qua quãng đường Vận tốc ánh sáng xác định công thức Phương pháp đại: Giao thoa vô tuyến(Froome) Laser(Evelson) Dựa vào phép đo tần số f bước sóng Vận tốc ánh sáng xác định công thức: IV Phương pháp gương quay NHẬN XÉT Ưu điểm Nhược điểm Rút ngắn khoảng cách D so với thí nghiệm Fizeau Phép đo thời gian có độ xác khơng cao V Phương pháp lăng trụ quay Michelson thực khoảng thời gian 1924 – 1926 Sơ đồ thí nghiệm sau: Trong đó: G lăng trụ mặt gương, quay với tốc độ góc A,B gương cầu lõm gương phẳng bán mạ S nguồn sáng, O ống ngắm Nguồn ●   SGương Gương cầu lõm A gương cầu lõm B gương cầu lõm B gương cầu lõm A bán mạ Gương Mặt Ảnh nguồn S (Quang sát O) V Phương pháp lăng trụ quay ●   vận tốc quay lăng trụ để ánh sáng quãng đường Chọn l(L=2l) lăng trụ quay vịng Nhận biết: Sau lăng trụ quay vịng ánh sáng bị ngắt lần Khi ta có : với Suy ra: Với n số vòng quay lăng trụ 1s Kết km c = 299.976 ( km/giây) V Phương pháp gương quay NHẬN XÉT Ưu điểm Chỉ cần thực tính tốn đơn giản Nhược điểm Phép đo thời gian có độ xác khơng cao VI Phương pháp giao thoa vơ tuyến Froome phát xạ có tần số 72GHz chuyển qua giao kế Bức xạ tách thành hai chùm tia dẫn qua hai ống giống đến máy thu Máy thu thay đổi vị trí thay đổi hướng hai chùm tia, Cứ nửa dịch chuyển sóng máy thu, cho thấy tượng giao thoa