Měření rychlosti světla Otte Vilém – gymn. Dr. Karla Polesného, Znojmo Jan Pikous – SPŠ strojní a elektrotechnická, České Budějovice Anna Raichlová – gymn. Nad Alejí

Motivace Přeměření limitní rychlosti pro náš prostor Rekonstrukce Focaultovy metody pomocí laserů Je rychlost světla opravdu konstantní?

Historie Galileo Galilei Olaf Röemer Hippolit Fizeau Foucault Chtěl zjistit rychlost světla měřením ze 2 kopců a pozorováním zhasínání světel, byl neúspěšný. Olaf Röemer Pozoroval Jupiterovy měsíce a zjistil, že perioda jejich oběhu je kratší, když se Země přibližuje, než když se vzdaluje. Z tohoto dokázal později Hagen určit, že rychlost světla je cca 2.1x108 m/s Hippolit Fizeau Použil rotující ozubené kolo a zrcadlo ke zjištění rychlosti světla – zjišťoval, kdy se ještě světlo vrátí do stejné mezery, a kdy už ne Foucault Zdokonalil metodu Fitzeaovu, použil rotující zrcadlo namísto ozubeného kola – změřil cca 2.98x108 m/s

20.století Michelsson Vylepšení Foucaultovy metody Apollo Jeho výsledek byl korektnější – cca 2.98798x108 m/s Vylepšení Foucaultovy metody S nástupem nových technologií, jako koherentní svazky světla (lasery) bylo možné využít metody popsané níže: Apollo Apollo zanechalo na Měsíci koutový odražeč a poté byla změřena rychlost světla podobně jako v Galileově případě. Dnešní standard Na 17. všeobecném kongresu o mírách a váhách je ustanoveno, že konstanta rychlosti světla je 299 792 458 m/s

Alternativní metody Měření c pomocí posunu planet Měření c pomocí atomových hodin a objektem u kterého známe index lomu

Foucaultova metoda Princip

Foucaultova metoda Aparatura

Focaultova Metoda Postup měření Sestavíme aparaturu Po seřízení aparatury pozorujeme v mikroskopu posun bodů měřením mikrometrickým šroubem Posun se liší podle otáček Podle vzorce spočteme rychlost světla

Naše měření Průměrná hodnota z 56 měření 284 207 973 číslo měření f1[Hz] f2[Hz] s1 [mm] s2 [mm] Δs [mm] c [m/s] 1  1235 1231 10,6 10,32 0,28 260 355 395 2  1246 1230 10,36 0,24 304 979 704 3  1254 1239 10,61 10,365 0,245 300 806 859 … 55  1219 10,94 10,68 0,26 280 269 033 56  1225 1207 10,93 10,65 256 765 742 Průměrná hodnota z 56 měření 284 207 973

Výsledek experimentu Tabulková hodnota rychlosti světla : 299 792 458 [m/s] Naše naměřená hodnota rychlosti světla : 284 207 973 [m/s]

Poděkování Akci Fyztyd Fakultě jaderné a fyzikální inženýrské Českému vysokému učení technickému Vojtěchu Svobodovi Davidu Konaříkovi Zuzaně Sekerešové