പ്രകാശത്തിൻ്റെ വേഗത അളക്കുന്നതിനുള്ള ഏറ്റവും രസകരമായ വഴികൾ. പ്രകാശവേഗം ആദ്യമായി അളക്കപ്പെട്ടത് എപ്പോഴാണ്? ഇപ്പോഴത്തെ ഘട്ടത്തിൽ

ശൂന്യതയിൽ പ്രകാശവേഗത- ഒരു ശൂന്യതയിൽ വൈദ്യുതകാന്തിക തരംഗങ്ങളുടെ പ്രചരണ വേഗതയുടെ സമ്പൂർണ്ണ മൂല്യം. ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിൽ ഇത് ലാറ്റിൻ അക്ഷരത്താൽ സൂചിപ്പിക്കുന്നു സി.
ശൂന്യതയിലെ പ്രകാശവേഗം ഒരു അടിസ്ഥാന സ്ഥിരാങ്കമാണ്, നിഷ്ക്രിയ റഫറൻസ് ഫ്രെയിമിൻ്റെ തിരഞ്ഞെടുപ്പിൽ നിന്ന് സ്വതന്ത്രമാണ്.
നിർവചനം അനുസരിച്ച്, അത് കൃത്യമായി 299,792,458 m/s (ഏകദേശ മൂല്യം 300,000 km/s).
പ്രത്യേക ആപേക്ഷികതാ സിദ്ധാന്തം അനുസരിച്ച്, ആണ് ഊർജ്ജവും വിവരങ്ങളും കൈമാറുന്ന ഏതെങ്കിലും ശാരീരിക ഇടപെടലുകളുടെ പ്രചരണത്തിനുള്ള പരമാവധി വേഗത.

എങ്ങനെയാണ് പ്രകാശവേഗം നിർണയിച്ചത്?

ആദ്യമായി പ്രകാശത്തിൻ്റെ വേഗത നിർണ്ണയിക്കുന്നത് 1676 ഒ.കെ. റോമർവ്യാഴത്തിൻ്റെ ഉപഗ്രഹങ്ങളുടെ ഗ്രഹണങ്ങൾക്കിടയിലുള്ള സമയ ഇടവേളകളിലെ മാറ്റങ്ങളാൽ.

1728-ൽ ജെ. ബ്രാഡ്‌ലിയാണ് ഇത് സ്ഥാപിച്ചത്, നക്ഷത്രപ്രകാശ വ്യതിയാനങ്ങളെക്കുറിച്ചുള്ള അദ്ദേഹത്തിൻ്റെ നിരീക്ഷണങ്ങളെ അടിസ്ഥാനമാക്കി.

1849-ൽ A. I. L. Fizeauകൃത്യമായി അറിയാവുന്ന ദൂരം (അടിസ്ഥാനം) സഞ്ചരിക്കാൻ പ്രകാശം എടുക്കുന്ന സമയം കൊണ്ട് പ്രകാശവേഗം ആദ്യമായി അളക്കുന്നത്. വായുവിൻ്റെ റിഫ്രാക്റ്റീവ് സൂചിക 1-ൽ നിന്ന് വളരെ കുറച്ച് വ്യത്യാസമുള്ളതിനാൽ, ഭൂമിയെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള അളവുകൾ c-യോട് വളരെ അടുത്ത മൂല്യം നൽകുന്നു.
ഫിസോയുടെ പരീക്ഷണത്തിൽ, ഒരു സ്രോതസ്സിൽ നിന്നുള്ള പ്രകാശകിരണം, അർദ്ധസുതാര്യമായ കണ്ണാടി N പ്രതിഫലിപ്പിക്കുന്നു, കറങ്ങുന്ന പല്ലുള്ള ഡിസ്ക് W ഇടയ്ക്കിടെ തടസ്സപ്പെട്ടു, അടിസ്ഥാന MN (ഏകദേശം 8 കിലോമീറ്റർ) കടന്ന്, M കണ്ണാടിയിൽ നിന്ന് പ്രതിഫലിച്ച്, തിരികെ ഡിസ്ക്. വെളിച്ചം പല്ലിൽ തട്ടിയപ്പോൾ, അത് നിരീക്ഷകൻ്റെ അടുത്ത് എത്തിയില്ല, പല്ലുകൾക്കിടയിലുള്ള വിടവിലേക്ക് വീഴുന്ന പ്രകാശം ഐപീസ് E വഴി നിരീക്ഷിക്കാൻ കഴിയും. ഡിസ്കിൻ്റെ ഭ്രമണത്തിൻ്റെ അറിയപ്പെടുന്ന വേഗതയെ അടിസ്ഥാനമാക്കി, പ്രകാശം എടുക്കുന്ന സമയം. അടിത്തറയിലൂടെയുള്ള യാത്ര നിശ്ചയിച്ചു. Fizeau മൂല്യം c = 313300 km/s നേടി.

1862-ൽ J. B. L. Foucault 1838-ൽ D. Arago പ്രകടിപ്പിച്ച ആശയം നടപ്പിലാക്കി, പല്ലുള്ള ഡിസ്കിന് പകരം അതിവേഗം കറങ്ങുന്ന (512 r/s) മിറർ ഉപയോഗിച്ചു. കണ്ണാടിയിൽ നിന്ന് പ്രതിഫലിക്കുമ്പോൾ, പ്രകാശകിരണം അടിത്തറയിലേക്ക് നയിക്കുകയും തിരികെ വരുമ്പോൾ അതേ കണ്ണാടിയിൽ വീഴുകയും ചെയ്തു, അത് ഒരു ചെറിയ കോണിലൂടെ കറങ്ങാൻ സമയമുണ്ടായിരുന്നു. 20 മീറ്റർ മാത്രം അടിത്തറയുള്ള ഫൂക്കോ അതിൻ്റെ വേഗത കണ്ടെത്തി പ്രകാശം 29800080 ± 500 km/s ന് തുല്യമാണ്.ഫിസോയുടെയും ഫൂക്കോയുടെയും പരീക്ഷണങ്ങളുടെ സ്കീമുകളും പ്രധാന ആശയങ്ങളും ൻ്റെ നിർവചനത്തെക്കുറിച്ചുള്ള തുടർന്നുള്ള കൃതികളിൽ ആവർത്തിച്ച് ഉപയോഗിച്ചു.

1) 1676 ൽ ഡാനിഷ് ശാസ്ത്രജ്ഞനായ റോമർ ജ്യോതിശാസ്ത്ര രീതി ഉപയോഗിച്ച് പ്രകാശത്തിൻ്റെ വേഗത ആദ്യമായി അളന്നു. വ്യാഴത്തിൻ്റെ ഏറ്റവും വലിയ ഉപഗ്രഹമായ അയോ ഈ വലിയ ഗ്രഹത്തിൻ്റെ നിഴലിലാണെന്ന് അദ്ദേഹം സമയം കണ്ടെത്തി.

നമ്മുടെ ഗ്രഹം വ്യാഴത്തോട് ഏറ്റവും അടുത്തിരുന്ന നിമിഷത്തിലും ജ്യോതിശാസ്ത്രപരമായി നമ്മൾ വ്യാഴത്തിൽ നിന്ന് അൽപ്പം അകലെയായിരുന്ന നിമിഷത്തിലും റോമർ അളവുകൾ എടുത്തു. ആദ്യ സന്ദർഭത്തിൽ, പൊട്ടിപ്പുറപ്പെടുന്നത് തമ്മിലുള്ള ഇടവേള 48 മണിക്കൂർ 28 മിനിറ്റാണ്. രണ്ടാമത്തെ സംഭവത്തിൽ, ഉപഗ്രഹം 22 മിനിറ്റ് വൈകി. ഇതിൽ നിന്ന്, മുൻ നിരീക്ഷണത്തിൽ നിന്ന് ഇന്നത്തെ നിരീക്ഷണത്തിലേക്കുള്ള ദൂരം സഞ്ചരിക്കാൻ പ്രകാശത്തിന് 22 മിനിറ്റ് വേണമെന്നാണ് നിഗമനം. അങ്ങനെ, പ്രകാശത്തിൻ്റെ പരിമിതമായ വേഗതയെക്കുറിച്ചുള്ള സിദ്ധാന്തം തെളിയിക്കപ്പെട്ടു, അതിൻ്റെ വേഗത ഏകദേശം കണക്കാക്കി; അത് ഏകദേശം 299,800 km/s ആയിരുന്നു.

2) ലബോറട്ടറി രീതി ഒരു ചെറിയ ദൂരത്തിലും വളരെ കൃത്യതയോടെയും പ്രകാശത്തിൻ്റെ വേഗത നിർണ്ണയിക്കാൻ നിങ്ങളെ അനുവദിക്കുന്നു. ആദ്യത്തെ ലബോറട്ടറി പരീക്ഷണങ്ങൾ ഫൂക്കോയും പിന്നീട് ഫിസോയും നടത്തി.

ശാസ്ത്രജ്ഞരും അവരുടെ പരീക്ഷണങ്ങളും

വ്യാഴത്തിൻ്റെ ഉപഗ്രഹങ്ങളുടെ ഗ്രഹണങ്ങൾക്കിടയിലുള്ള സമയ ഇടവേളകളിൽ നിന്ന് 1676-ൽ O. K. റോമർ ആണ് പ്രകാശവേഗം ആദ്യമായി നിർണ്ണയിച്ചത്. 1728-ൽ, ജെ. ബ്രാഡ്‌ലി, നക്ഷത്രപ്രകാശത്തിൻ്റെ വ്യതിയാനത്തെക്കുറിച്ചുള്ള തൻ്റെ നിരീക്ഷണങ്ങളെ അടിസ്ഥാനമാക്കി ഇത് സ്ഥാപിച്ചു. 1849-ൽ, A.I.L. Fizeau ആണ് പ്രകാശത്തിൻ്റെ വേഗത കൃത്യമായി അറിയാവുന്ന ദൂരം (അടിസ്ഥാനം) സഞ്ചരിക്കാൻ എടുക്കുന്ന സമയം കൊണ്ട് ആദ്യമായി അളക്കുന്നത്, കാരണം വായുവിൻ്റെ റിഫ്രാക്റ്റീവ് സൂചിക 1 ൽ നിന്ന് വളരെ കുറവാണ്, ഭൂതലത്തിലുള്ള അളവുകൾ വളരെ കുറച്ച് മൂല്യം നൽകുന്നു. വേഗതയോട് അടുത്ത്.

ഫിസോയുടെ അനുഭവം

1851-ൽ ലൂയിസ് ഫിസോ നടത്തിയ ചലിക്കുന്ന മാധ്യമങ്ങളിൽ (ശരീരങ്ങൾ) പ്രകാശത്തിൻ്റെ വേഗത നിർണ്ണയിക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു പരീക്ഷണമാണ് ഫിസോ പരീക്ഷണം. വേഗതകളുടെ ആപേക്ഷിക സങ്കലനത്തിൻ്റെ ഫലം പരീക്ഷണം തെളിയിക്കുന്നു. പ്രകാശത്തിൻ്റെ വേഗതയുടെ ലബോറട്ടറി നിർണയത്തെക്കുറിച്ചുള്ള ആദ്യ പരീക്ഷണവുമായി ഫിസോയുടെ പേരും ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു.

ഫിസോയുടെ പരീക്ഷണത്തിൽ, അർദ്ധസുതാര്യമായ കണ്ണാടി 3 പ്രതിഫലിപ്പിക്കുന്ന ഒരു പ്രകാശ സ്രോതസ്സിൽ നിന്നുള്ള ഒരു പ്രകാശകിരണം, കറങ്ങുന്ന ടൂത്ത് ഡിസ്ക് 2 ഇടയ്ക്കിടെ തടസ്സപ്പെടുത്തുകയും, ബേസ് 4-1 (ഏകദേശം 8 കി.മീ) വഴി കടന്നുപോകുകയും, കണ്ണാടി 1-ൽ നിന്ന് പ്രതിഫലിക്കുകയും ചെയ്തു. ഡിസ്കിലേക്ക്. പ്രകാശം പല്ലിൽ തട്ടിയപ്പോൾ അത് നിരീക്ഷകനിലേക്ക് എത്തിയില്ല, പല്ലുകൾക്കിടയിലുള്ള വിടവിലേക്ക് വീഴുന്ന പ്രകാശം ഐപീസ് വഴി നിരീക്ഷിക്കാൻ കഴിയും 4. ഡിസ്കിൻ്റെ ഭ്രമണത്തിൻ്റെ അറിയപ്പെടുന്ന വേഗതയെ അടിസ്ഥാനമാക്കി, പ്രകാശം എടുക്കുന്ന സമയം അടിത്തറയിലൂടെയുള്ള യാത്ര നിശ്ചയിച്ചു. Fizeau മൂല്യം c = 313300 km/s നേടി.

ഫൂക്കോയുടെ അനുഭവം

1862-ൽ, J. B. L. Foucault, 1838-ൽ D. Argo പ്രകടിപ്പിച്ച ആശയം നടപ്പിലാക്കി, പല്ലുള്ള ഡിസ്കിന് പകരം അതിവേഗം കറങ്ങുന്ന കണ്ണാടി (സെക്കൻഡിൽ 512 വിപ്ലവങ്ങൾ) ഉപയോഗിച്ച്. കണ്ണാടിയിൽ നിന്ന് പ്രതിഫലിക്കുമ്പോൾ, ഒരു പ്രകാശകിരണം അടിത്തറയിലേക്ക് നയിക്കുകയും തിരികെ വരുമ്പോൾ അതേ കണ്ണാടിയിൽ വീഴുകയും ചെയ്തു, അത് ഒരു ചെറിയ കോണിലൂടെ കറങ്ങാൻ സമയമുണ്ടായിരുന്നു. 20 മീറ്റർ മാത്രം അടിത്തറയുള്ള ഫൂക്കോ പ്രകാശത്തിൻ്റെ വേഗത സെക്കൻഡിൽ 298,000,500 കിലോമീറ്ററാണെന്ന് കണ്ടെത്തി. ഫിസോ, ഫൂക്കോ രീതികളുടെ സ്കീമുകളും അടിസ്ഥാന ആശയങ്ങളും പ്രകാശത്തിൻ്റെ വേഗത നിർണ്ണയിക്കുന്നതിനുള്ള തുടർന്നുള്ള പ്രവർത്തനങ്ങളിൽ ആവർത്തിച്ച് ഉപയോഗിച്ചു.

കറങ്ങുന്ന മിറർ രീതി ഉപയോഗിച്ച് പ്രകാശത്തിൻ്റെ വേഗത നിർണ്ണയിക്കൽ (ഫൂക്കോ രീതി): എസ് - പ്രകാശ സ്രോതസ്സ്; R - അതിവേഗം കറങ്ങുന്ന കണ്ണാടി; C എന്നത് ഒരു നിശ്ചിത കോൺകേവ് മിററാണ്, അതിൻ്റെ കേന്ദ്രം R ഭ്രമണത്തിൻ്റെ അച്ചുതണ്ടുമായി ഒത്തുപോകുന്നു (അതിനാൽ C പ്രതിഫലിപ്പിക്കുന്ന പ്രകാശം എല്ലായ്പ്പോഴും R-ൽ വീഴുന്നു); എം - അർദ്ധസുതാര്യ കണ്ണാടി; എൽ - ലെൻസ്; ഇ - ഐപീസ്; ആർസി - കൃത്യമായി അളന്ന ദൂരം (അടിസ്ഥാനം). ഡോട്ട് ഇട്ട രേഖ R എന്ന സ്ഥാനത്തെ കാണിക്കുന്നു, പ്രകാശം RC വഴിയും പുറകിലേക്കും സഞ്ചരിക്കുന്ന സമയത്ത് മാറിയിരിക്കുന്നു, കൂടാതെ S' എന്ന ബിന്ദുവിൽ പ്രതിഫലിക്കുന്ന ബീം ശേഖരിക്കുന്ന ലെൻസ് L വഴിയുള്ള കിരണങ്ങളുടെ കിരണത്തിൻ്റെ വിപരീത പാതയും കാണിക്കുന്നു. പോയിൻ്റ് എസ്, ഒരു നിശ്ചല ദർപ്പണത്തിൻ്റെ കാര്യത്തിലെന്നപോലെ R. സ്ഥാനചലനം SS' അളക്കുന്നതിലൂടെ പ്രകാശത്തിൻ്റെ വേഗത സ്ഥാപിക്കപ്പെടുന്നു.

1926-ൽ എ. മൈക്കൽസൺ നേടിയ c = 299796 4 km/s എന്ന മൂല്യം അപ്പോൾ ഏറ്റവും കൃത്യതയുള്ളതും ഭൗതിക അളവുകളുടെ അന്തർദേശീയ പട്ടികകളിൽ ഉൾപ്പെടുത്തിയതുമാണ്. ലൈറ്റ് സ്പീഡ് ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ

പത്തൊൻപതാം നൂറ്റാണ്ടിലെ പ്രകാശവേഗത്തിൻ്റെ അളവുകൾ ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിൽ ഒരു പ്രധാന പങ്ക് വഹിച്ചു, ഇത് പ്രകാശത്തിൻ്റെ തരംഗ സിദ്ധാന്തത്തെ കൂടുതൽ സ്ഥിരീകരിക്കുന്നു. വായുവിലും വെള്ളത്തിലും ഒരേ ആവൃത്തിയിലുള്ള പ്രകാശവേഗതയെ ഫൂക്കോ 1850-ൽ താരതമ്യപ്പെടുത്തി, തരംഗ സിദ്ധാന്തം പ്രവചിച്ചതുപോലെ ജലത്തിലെ വേഗത u = c/n(n) ആണെന്ന് കാണിച്ചു. ഒപ്റ്റിക്സും വൈദ്യുതകാന്തിക സിദ്ധാന്തവും തമ്മിലുള്ള ഒരു ബന്ധവും സ്ഥാപിക്കപ്പെട്ടു: വൈദ്യുത ചാർജിൻ്റെ വൈദ്യുതകാന്തിക, ഇലക്ട്രോസ്റ്റാറ്റിക് യൂണിറ്റുകളുടെ അനുപാതത്തിൽ നിന്ന് കണക്കാക്കിയ വൈദ്യുതകാന്തിക തരംഗങ്ങളുടെ വേഗതയുമായി പ്രകാശത്തിൻ്റെ അളന്ന വേഗത പൊരുത്തപ്പെടുന്നു.

പ്രകാശത്തിൻ്റെ വേഗതയുടെ ആധുനിക അളവുകൾ ആധുനികവൽക്കരിച്ച Fizeau രീതി ഉപയോഗിക്കുന്നു, ഗിയർ വീലിന് പകരം ഒരു ഇടപെടൽ അല്ലെങ്കിൽ മറ്റേതെങ്കിലും ലൈറ്റ് മോഡുലേറ്റർ ഉപയോഗിച്ച് പ്രകാശ ബീമിനെ പൂർണ്ണമായും തടസ്സപ്പെടുത്തുകയോ ദുർബലപ്പെടുത്തുകയോ ചെയ്യുന്നു. റേഡിയേഷൻ റിസീവർ ഒരു ഫോട്ടോസെൽ അല്ലെങ്കിൽ ഫോട്ടോ ഇലക്ട്രിക് മൾട്ടിപ്ലയർ ആണ്. ഒരു പ്രകാശ സ്രോതസ്സായി ഒരു ലേസർ ഉപയോഗം, സ്ഥിരതയുള്ള ആവൃത്തിയുള്ള ഒരു അൾട്രാസോണിക് മോഡുലേറ്റർ, അടിസ്ഥാന ദൈർഘ്യം അളക്കുന്നതിനുള്ള കൃത്യത വർദ്ധിപ്പിക്കൽ എന്നിവ അളക്കൽ പിശകുകൾ കുറയ്ക്കുകയും c = 299792.5 0.15 km/s മൂല്യം നേടുകയും ചെയ്യും. അറിയപ്പെടുന്ന അടിത്തറ കടന്നുപോകുന്ന സമയത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കി പ്രകാശവേഗതയുടെ നേരിട്ടുള്ള അളവുകൾ കൂടാതെ, പരോക്ഷ രീതികൾ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കപ്പെടുന്നു, ഇത് കൂടുതൽ കൃത്യത നൽകുന്നു.

"സി" മൂല്യത്തിൻ്റെ ഏറ്റവും കൃത്യമായ അളവ് പൊതുവായ സൈദ്ധാന്തിക പദങ്ങളിലും മറ്റ് ഭൗതിക അളവുകളുടെ മൂല്യങ്ങൾ നിർണ്ണയിക്കുന്നതിനും മാത്രമല്ല, പ്രായോഗിക ആവശ്യങ്ങൾക്കും വളരെ പ്രധാനമാണ്. അവർക്ക്, പ്രത്യേകിച്ച്. റഡാർ, ഒപ്റ്റിക്കൽ റേഞ്ചിംഗ്, ലൈറ്റ് റേഞ്ചിംഗ്, മറ്റ് സമാന അളവുകൾ എന്നിവയിലെ റേഡിയോ അല്ലെങ്കിൽ ലൈറ്റ് സിഗ്നലുകളുടെ ട്രാൻസിറ്റ് സമയത്തിലെ ദൂരങ്ങൾ നിർണ്ണയിക്കുന്നതിനെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു.

ലൈറ്റ് റേഞ്ചിംഗ്

ഉയർന്ന കൃത്യതയോടെ (നിരവധി മില്ലിമീറ്റർ വരെ) പതിനായിരക്കണക്കിന് (ചിലപ്പോൾ നൂറുകണക്കിന്) കിലോമീറ്റർ ദൂരം അളക്കാൻ നിങ്ങളെ അനുവദിക്കുന്ന ഒരു ജിയോഡെറ്റിക് ഉപകരണമാണ് ലൈറ്റ് റേഞ്ച് ഫൈൻഡർ. ഉദാഹരണത്തിന്, ഒരു റേഞ്ച് ഫൈൻഡർ ഭൂമിയിൽ നിന്ന് ചന്ദ്രനിലേക്കുള്ള ദൂരം നിരവധി സെൻ്റീമീറ്ററുകളുടെ കൃത്യതയോടെ അളക്കുന്നു.

ലേസർ ബീം ഉപയോഗിച്ച് ദൂരം അളക്കുന്നതിനുള്ള ഉപകരണമാണ് ലേസർ റേഞ്ച്ഫൈൻഡർ.

ഒരു യൂണിറ്റ് സമയത്തിൽ പ്രകാശം സഞ്ചരിക്കുന്ന ദൂരമാണ് പ്രകാശവേഗം. ഈ മൂല്യം പ്രകാശം പ്രചരിപ്പിക്കുന്ന പദാർത്ഥത്തെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു.

ഒരു ശൂന്യതയിൽ, പ്രകാശത്തിൻ്റെ വേഗത 299,792,458 m/s ആണ്. ഇത് കൈവരിക്കാൻ കഴിയുന്ന ഏറ്റവും ഉയർന്ന വേഗതയാണ്. പ്രത്യേക കൃത്യത ആവശ്യമില്ലാത്ത പ്രശ്നങ്ങൾ പരിഹരിക്കുമ്പോൾ, ഈ മൂല്യം 300,000,000 m/s ന് തുല്യമാണ്. റേഡിയോ തരംഗങ്ങൾ, ഇൻഫ്രാറെഡ് വികിരണം, ദൃശ്യപ്രകാശം, അൾട്രാവയലറ്റ് വികിരണം, എക്സ്-റേ, ഗാമാ വികിരണം: എല്ലാത്തരം വൈദ്യുതകാന്തിക വികിരണങ്ങളും പ്രകാശവേഗതയിൽ ഒരു ശൂന്യതയിൽ വ്യാപിക്കുമെന്ന് അനുമാനിക്കപ്പെടുന്നു. ഇത് ഒരു കത്ത് ഉപയോഗിച്ച് നിയുക്തമാക്കിയിരിക്കുന്നു കൂടെ .

എങ്ങനെയാണ് പ്രകാശവേഗം നിർണയിച്ചത്?

പുരാതന കാലത്ത്, പ്രകാശത്തിൻ്റെ വേഗത അനന്തമാണെന്ന് ശാസ്ത്രജ്ഞർ വിശ്വസിച്ചിരുന്നു. പിന്നീട്, ഈ വിഷയത്തെക്കുറിച്ചുള്ള ചർച്ചകൾ ശാസ്ത്രജ്ഞർക്കിടയിൽ ആരംഭിച്ചു. കെപ്ലർ, ഡെസ്കാർട്ടസ്, ഫെർമാറ്റ് എന്നിവർ പുരാതന ശാസ്ത്രജ്ഞരുടെ അഭിപ്രായത്തോട് യോജിച്ചു. ഗലീലിയോയും ഹൂക്കും വിശ്വസിച്ചു, പ്രകാശത്തിൻ്റെ വേഗത വളരെ ഉയർന്നതാണെങ്കിലും, അതിന് ഇപ്പോഴും പരിമിതമായ മൂല്യമുണ്ട്.

ഗലീലിയോ ഗലീലി

പ്രകാശവേഗത അളക്കാൻ ആദ്യം ശ്രമിച്ചവരിൽ ഒരാൾ ഇറ്റാലിയൻ ശാസ്ത്രജ്ഞനായ ഗലീലിയോ ഗലീലിയാണ്. പരീക്ഷണ വേളയിൽ, അവനും സഹായിയും വ്യത്യസ്ത കുന്നുകളിൽ ഉണ്ടായിരുന്നു. ഗലീലിയോ തൻ്റെ വിളക്കിൻ്റെ ഷട്ടർ തുറന്നു. അസിസ്റ്റൻ്റ് ഈ വെളിച്ചം കണ്ട നിമിഷത്തിൽ, തൻ്റെ വിളക്ക് ഉപയോഗിച്ച് അതേ പ്രവൃത്തികൾ ചെയ്യേണ്ടിവന്നു. ഗലീലിയോയിൽ നിന്ന് അസിസ്റ്റൻ്റിലേക്കും തിരിച്ചും പ്രകാശം സഞ്ചരിക്കാൻ എടുത്ത സമയം വളരെ ചെറുതായിരുന്നു, പ്രകാശത്തിൻ്റെ വേഗത വളരെ ഉയർന്നതാണെന്ന് ഗലീലിയോ മനസ്സിലാക്കി, പ്രകാശം സഞ്ചരിക്കുന്നതിനാൽ അത്ര ചെറിയ ദൂരത്തിൽ അത് അളക്കുക അസാധ്യമാണ്. ഏതാണ്ട് തൽക്ഷണം. അവൻ രേഖപ്പെടുത്തിയ സമയം ഒരു വ്യക്തിയുടെ പ്രതികരണത്തിൻ്റെ വേഗത കാണിക്കുന്നു.

1676-ൽ ഡാനിഷ് ജ്യോതിശാസ്ത്രജ്ഞനായ ഒലാഫ് റോമർ ജ്യോതിശാസ്ത്രപരമായ ദൂരങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ച് പ്രകാശവേഗത ആദ്യമായി നിർണ്ണയിച്ചു. വ്യാഴത്തിൻ്റെ ഉപഗ്രഹമായ അയോയുടെ ഗ്രഹണം നിരീക്ഷിക്കാൻ ഒരു ദൂരദർശിനി ഉപയോഗിച്ച്, ഭൂമി വ്യാഴത്തിൽ നിന്ന് അകന്നുപോകുമ്പോൾ, തുടർന്നുള്ള ഓരോ ഗ്രഹണവും കണക്കാക്കിയതിലും വൈകിയാണ് സംഭവിക്കുന്നതെന്ന് അദ്ദേഹം കണ്ടെത്തി. ഭൂമി സൂര്യൻ്റെ മറുവശത്തേക്ക് നീങ്ങുകയും വ്യാഴത്തിൽ നിന്ന് ഭൂമിയുടെ ഭ്രമണപഥത്തിൻ്റെ വ്യാസത്തിന് തുല്യമായ അകലത്തിൽ നീങ്ങുകയും ചെയ്യുമ്പോൾ പരമാവധി കാലതാമസം 22 മണിക്കൂറാണ്. അക്കാലത്ത് ഭൂമിയുടെ കൃത്യമായ വ്യാസം അറിയില്ലായിരുന്നുവെങ്കിലും, ശാസ്ത്രജ്ഞൻ അതിൻ്റെ ഏകദേശ മൂല്യം 22 മണിക്കൂർ കൊണ്ട് ഹരിക്കുകയും ഏകദേശം 220,000 km/s മൂല്യം നേടുകയും ചെയ്തു.

ഒലാഫ് റോമർ

റോമർ നേടിയ ഫലം ശാസ്ത്രജ്ഞർക്കിടയിൽ അവിശ്വാസത്തിന് കാരണമായി. എന്നാൽ 1849-ൽ ഫ്രഞ്ച് ഭൗതികശാസ്ത്രജ്ഞനായ അർമാൻഡ് ഹിപ്പോലൈറ്റ് ലൂയിസ് ഫിസോ കറങ്ങുന്ന ഷട്ടർ രീതി ഉപയോഗിച്ച് പ്രകാശത്തിൻ്റെ വേഗത അളന്നു. അദ്ദേഹത്തിൻ്റെ പരീക്ഷണത്തിൽ, ഒരു സ്രോതസ്സിൽ നിന്നുള്ള പ്രകാശം കറങ്ങുന്ന ചക്രത്തിൻ്റെ പല്ലുകൾക്കിടയിൽ കടന്നുപോകുകയും ഒരു കണ്ണാടിയിലേക്ക് നയിക്കുകയും ചെയ്തു. അവനിൽ നിന്ന് പ്രതിഫലിച്ചു, അവൻ തിരികെ മടങ്ങി. ചക്രത്തിൻ്റെ ഭ്രമണ വേഗത വർദ്ധിച്ചു. അത് ഒരു നിശ്ചിത മൂല്യത്തിൽ എത്തിയപ്പോൾ, കണ്ണാടിയിൽ നിന്ന് പ്രതിഫലിക്കുന്ന ബീം ഒരു ചലിക്കുന്ന പല്ലുകൊണ്ട് വൈകി, നിരീക്ഷകൻ ആ നിമിഷം ഒന്നും കണ്ടില്ല.

ഫിസോയുടെ അനുഭവം

ഫിസോ പ്രകാശത്തിൻ്റെ വേഗത ഇനിപ്പറയുന്ന രീതിയിൽ കണക്കാക്കി. വെളിച്ചം അതിൻ്റെ വഴിക്ക് പോകുന്നു എൽ ചക്രം മുതൽ കണ്ണാടി വരെ തുല്യ സമയത്തിൽ ടി 1 = 2L/c . ചക്രം ½ സ്ലോട്ട് തിരിയാൻ എടുക്കുന്ന സമയം t 2 = T/2N , എവിടെ ടി - ചക്ര ഭ്രമണ കാലയളവ്, എൻ - പല്ലുകളുടെ എണ്ണം. ഭ്രമണ ആവൃത്തി v = 1/T . നിരീക്ഷകൻ പ്രകാശം കാണാത്ത നിമിഷം സംഭവിക്കുന്നത് എപ്പോഴാണ് t 1 = t 2 . ഇവിടെ നിന്ന് നമുക്ക് പ്രകാശത്തിൻ്റെ വേഗത നിർണ്ണയിക്കുന്നതിനുള്ള ഫോർമുല ലഭിക്കും:

c = 4LNv

ഈ ഫോർമുല ഉപയോഗിച്ച് കണക്കുകൂട്ടലുകൾ നടത്തിയ ശേഷം, ഫിസോ അത് നിർണ്ണയിച്ചു കൂടെ = 313,000,000 m/s. ഈ ഫലം കൂടുതൽ കൃത്യമായിരുന്നു.

അർമാൻഡ് ഹിപ്പോലൈറ്റ് ലൂയിസ് ഫിസോ

1838-ൽ, ഫ്രഞ്ച് ഭൗതികശാസ്ത്രജ്ഞനും ജ്യോതിശാസ്ത്രജ്ഞനുമായ ഡൊമിനിക് ഫ്രാങ്കോയിസ് ജീൻ അരഗോ പ്രകാശത്തിൻ്റെ വേഗത കണക്കാക്കാൻ കറങ്ങുന്ന മിറർ രീതി ഉപയോഗിക്കാൻ നിർദ്ദേശിച്ചു. ഫ്രഞ്ച് ഭൗതികശാസ്ത്രജ്ഞനും മെക്കാനിക്കും ജ്യോതിശാസ്ത്രജ്ഞനുമായ ജീൻ ബെർണാഡ് ലിയോൺ ഫൂക്കോ 1862-ൽ പ്രകാശവേഗതയുടെ (298,000,000±500,000) m/s മൂല്യം നേടിയെടുത്തതാണ് ഈ ആശയം.

ഡൊമിനിക് ഫ്രാങ്കോയിസ് ജീൻ അരഗോ

1891-ൽ അമേരിക്കൻ ജ്യോതിശാസ്ത്രജ്ഞനായ സൈമൺ ന്യൂകോമ്പിൻ്റെ ഫലം ഫൂക്കോയുടെ ഫലത്തേക്കാൾ കൃത്യമായ ഒരു ക്രമമായി മാറി. അവൻ്റെ കണക്കുകൂട്ടലുകളുടെ ഫലമായി കൂടെ = (99,810,000±50,000) m/s.

അമേരിക്കൻ ഭൗതികശാസ്ത്രജ്ഞനായ ആൽബർട്ട് എബ്രഹാം മൈക്കൽസൺ നടത്തിയ ഗവേഷണം, കറങ്ങുന്ന അഷ്ടഭുജാകൃതിയിലുള്ള കണ്ണാടി ഉപയോഗിച്ച് ഒരു സജ്ജീകരണം ഉപയോഗിച്ചു, പ്രകാശത്തിൻ്റെ വേഗത കൂടുതൽ കൃത്യമായി നിർണ്ണയിക്കാൻ സാധിച്ചു. 1926-ൽ, ശാസ്ത്രജ്ഞൻ രണ്ട് പർവതങ്ങളുടെ മുകൾഭാഗങ്ങൾക്കിടയിലുള്ള ദൂരം 35.4 കിലോമീറ്ററിന് തുല്യമായി സഞ്ചരിക്കാൻ പ്രകാശമെടുക്കുന്ന സമയം അളന്നു. കൂടെ = (299,796,000±4,000) m/s.

1975-ൽ ഏറ്റവും കൃത്യമായ അളവെടുപ്പ് നടത്തി. അതേ വർഷം, ഭാരവും അളവുകളും സംബന്ധിച്ച ജനറൽ കോൺഫറൻസ് പ്രകാശത്തിൻ്റെ വേഗത 299,792,458 ± 1.2 m/s ആയി കണക്കാക്കാൻ ശുപാർശ ചെയ്തു.

പ്രകാശത്തിൻ്റെ വേഗത എന്തിനെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു?

ഒരു ശൂന്യതയിലെ പ്രകാശവേഗത അവലംബത്തിൻ്റെ ഫ്രെയിമിനെയോ നിരീക്ഷകൻ്റെ സ്ഥാനത്തെയോ ആശ്രയിക്കുന്നില്ല. ഇത് സ്ഥിരമായി തുടരുന്നു, 299,792,458 ± 1.2 m/s ന് തുല്യമാണ്. എന്നാൽ വിവിധ സുതാര്യ മാധ്യമങ്ങളിൽ ഈ വേഗത വാക്വമിലെ വേഗതയേക്കാൾ കുറവായിരിക്കും. ഏതൊരു സുതാര്യ മാധ്യമത്തിനും ഒപ്റ്റിക്കൽ ഡെൻസിറ്റി ഉണ്ട്. അത് ഉയർന്നതാണെങ്കിൽ, അതിൽ പ്രകാശത്തിൻ്റെ വേഗത കുറയുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്, വായുവിലെ പ്രകാശത്തിൻ്റെ വേഗത വെള്ളത്തിലെ വേഗതയേക്കാൾ കൂടുതലാണ്, കൂടാതെ ശുദ്ധമായ ഒപ്റ്റിക്കൽ ഗ്ലാസിൽ അത് വെള്ളത്തേക്കാൾ കുറവാണ്.

പ്രകാശം സാന്ദ്രത കുറഞ്ഞ മാധ്യമത്തിൽ നിന്ന് സാന്ദ്രമായ ഒന്നിലേക്ക് നീങ്ങുകയാണെങ്കിൽ, അതിൻ്റെ വേഗത കുറയുന്നു. കൂടുതൽ സാന്ദ്രമായ ഒരു മാധ്യമത്തിൽ നിന്ന് കുറഞ്ഞ സാന്ദ്രതയിലേക്കുള്ള പരിവർത്തനം സംഭവിക്കുകയാണെങ്കിൽ, വേഗത, നേരെമറിച്ച്, വർദ്ധിക്കുന്നു. രണ്ട് മാധ്യമങ്ങൾ തമ്മിലുള്ള സംക്രമണ അതിർത്തിയിൽ പ്രകാശരശ്മി വ്യതിചലിക്കുന്നത് എന്തുകൊണ്ടാണെന്ന് ഇത് വിശദീകരിക്കുന്നു.

ശരിക്കും, എങ്ങനെ? ഏറ്റവും ഉയർന്ന വേഗത എങ്ങനെ അളക്കാം പ്രപഞ്ചംനമ്മുടെ മിതമായ, ഭൗമിക സാഹചര്യങ്ങളിൽ? ഇതിനെക്കുറിച്ച് ഞങ്ങൾ ഇനി നമ്മുടെ തലച്ചോറിനെ അലട്ടേണ്ടതില്ല - എല്ലാത്തിനുമുപരി, നിരവധി നൂറ്റാണ്ടുകളായി, നിരവധി ആളുകൾ ഈ വിഷയത്തിൽ പ്രവർത്തിച്ചിട്ടുണ്ട്, പ്രകാശത്തിൻ്റെ വേഗത അളക്കുന്നതിനുള്ള രീതികൾ വികസിപ്പിച്ചെടുത്തിട്ടുണ്ട്. നമുക്ക് കഥ ക്രമത്തിൽ ആരംഭിക്കാം.

പ്രകാശ വേഗത- ശൂന്യതയിൽ വൈദ്യുതകാന്തിക തരംഗങ്ങളുടെ പ്രചരണ വേഗത. ഇത് ലാറ്റിൻ അക്ഷരത്താൽ സൂചിപ്പിക്കുന്നു സി. പ്രകാശത്തിൻ്റെ വേഗത ഏകദേശം 300,000,000 m/s ആണ്.

പ്രകാശവേഗത അളക്കുന്ന പ്രശ്നത്തെക്കുറിച്ച് ആദ്യം ആരും ചിന്തിച്ചിരുന്നില്ല. വെളിച്ചമുണ്ട് - അത് മികച്ചതാണ്. അപ്പോൾ, പുരാതന കാലഘട്ടത്തിൽ, ശാസ്ത്ര തത്ത്വചിന്തകർക്കിടയിൽ പ്രബലമായ അഭിപ്രായം പ്രകാശത്തിൻ്റെ വേഗത അനന്തമാണ്, അതായത്, തൽക്ഷണമാണ്. അപ്പോൾ അത് സംഭവിച്ചു മധ്യ കാലഘട്ടംഇൻക്വിസിഷനോടൊപ്പം, ചിന്തകരുടെയും പുരോഗമനവാദികളുടെയും പ്രധാന ചോദ്യം "എങ്ങനെ തീയിൽ അകപ്പെടാതിരിക്കാം?" എന്നതായിരുന്നു. പിന്നെ യുഗങ്ങളിൽ മാത്രം നവോത്ഥാനത്തിന്റെഒപ്പം ജ്ഞാനോദയംശാസ്ത്രജ്ഞരുടെ അഭിപ്രായങ്ങൾ പെരുകി, തീർച്ചയായും വിഭജിക്കപ്പെട്ടു.


അതിനാൽ, ഡെസ്കാർട്ടസ്, കെപ്ലർഒപ്പം ഫാംപുരാതന കാലത്തെ ശാസ്ത്രജ്ഞരുടെ അതേ അഭിപ്രായക്കാരായിരുന്നു. എന്നാൽ പ്രകാശവേഗത വളരെ ഉയർന്നതാണെങ്കിലും പരിമിതമാണെന്ന് അദ്ദേഹം വിശ്വസിച്ചു. വാസ്തവത്തിൽ, പ്രകാശത്തിൻ്റെ വേഗതയുടെ ആദ്യ അളവ് അദ്ദേഹം നടത്തി. കൂടുതൽ കൃത്യമായി പറഞ്ഞാൽ, അത് അളക്കാനുള്ള ആദ്യ ശ്രമം അദ്ദേഹം നടത്തി.

ഗലീലിയോയുടെ പരീക്ഷണം

അനുഭവം ഗലീലിയോ ഗലീലിഅതിൻ്റെ ലാളിത്യത്തിൽ മിടുക്കനായിരുന്നു. പ്രകാശത്തിൻ്റെ വേഗത അളക്കാൻ ശാസ്ത്രജ്ഞൻ ഒരു പരീക്ഷണം നടത്തി, ലളിതമായ മെച്ചപ്പെടുത്തിയ മാർഗങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ച് സായുധമാക്കി. പരസ്പരം വലിയതും അറിയപ്പെടുന്നതുമായ അകലത്തിൽ, വ്യത്യസ്ത കുന്നുകളിൽ, ഗലീലിയോയും സഹായിയും കത്തിച്ച വിളക്കുകളുമായി നിന്നു. അവരിൽ ഒരാൾ വിളക്കിൻ്റെ ഷട്ടർ തുറന്നു, ആദ്യത്തെ വിളക്കിൻ്റെ വെളിച്ചം കണ്ടപ്പോൾ രണ്ടാമത്തേതും അത് തന്നെ ചെയ്യേണ്ടിവന്നു. ദൂരവും സമയവും (അസിസ്റ്റൻ്റ് വിളക്ക് തുറക്കുന്നതിന് മുമ്പുള്ള കാലതാമസം), ഗലീലിയോ പ്രകാശത്തിൻ്റെ വേഗത കണക്കാക്കുമെന്ന് പ്രതീക്ഷിച്ചു. നിർഭാഗ്യവശാൽ, ഈ പരീക്ഷണം വിജയിക്കുന്നതിന്, ഗലീലിയോയ്ക്കും സഹായിക്കും നിരവധി ദശലക്ഷം കിലോമീറ്റർ അകലെയുള്ള കുന്നുകൾ തിരഞ്ഞെടുക്കേണ്ടി വന്നു. വെബ്‌സൈറ്റിൽ ഒരു അപേക്ഷ പൂരിപ്പിച്ച് നിങ്ങൾക്ക് കഴിയുമെന്ന് നിങ്ങളെ ഓർമ്മിപ്പിക്കാൻ ഞാൻ ആഗ്രഹിക്കുന്നു.


റോമർ, ബ്രാഡ്ലി എന്നിവരുടെ പരീക്ഷണങ്ങൾ

പ്രകാശത്തിൻ്റെ വേഗത നിർണ്ണയിക്കുന്നതിൽ ആദ്യത്തെ വിജയകരവും ആശ്ചര്യകരവുമായ കൃത്യതയുള്ള പരീക്ഷണം ഒരു ഡാനിഷ് ജ്യോതിശാസ്ത്രജ്ഞൻ്റേതായിരുന്നു. ഒലാഫ് റോമർ. പ്രകാശവേഗത അളക്കുന്നതിനുള്ള ജ്യോതിശാസ്ത്ര രീതിയാണ് റോമർ ഉപയോഗിച്ചത്. 1676-ൽ അദ്ദേഹം വ്യാഴത്തിൻ്റെ ഉപഗ്രഹമായ അയോയെ ദൂരദർശിനിയിലൂടെ നിരീക്ഷിച്ചു, ഭൂമി വ്യാഴത്തിൽ നിന്ന് അകന്നുപോകുമ്പോൾ ഉപഗ്രഹത്തിൻ്റെ ഗ്രഹണ സമയം മാറുന്നതായി അദ്ദേഹം കണ്ടെത്തി. പരമാവധി കാലതാമസം 22 മിനിറ്റാണ്. ഭൂമിയുടെ ഭ്രമണപഥത്തിൻ്റെ വ്യാസത്തിൻ്റെ അകലത്തിൽ ഭൂമി വ്യാഴത്തിൽ നിന്ന് അകന്നുപോകുന്നുവെന്ന് കണക്കാക്കി, റോമർ വ്യാസത്തിൻ്റെ ഏകദേശ മൂല്യത്തെ കാലതാമസ സമയം കൊണ്ട് ഹരിച്ചു, കൂടാതെ സെക്കൻഡിൽ 214,000 കിലോമീറ്റർ മൂല്യം ലഭിച്ചു. തീർച്ചയായും, അത്തരമൊരു കണക്കുകൂട്ടൽ വളരെ പരുക്കനായിരുന്നു, ഗ്രഹങ്ങൾ തമ്മിലുള്ള ദൂരം ഏകദേശം മാത്രമേ അറിയപ്പെട്ടിരുന്നുള്ളൂ, പക്ഷേ ഫലം സത്യത്തോട് താരതമ്യേന അടുത്തതായി മാറി.


ബ്രാഡ്‌ലിയുടെ അനുഭവം. 1728-ൽ ജെയിംസ് ബ്രാഡ്ലിനക്ഷത്രങ്ങളുടെ അപഭ്രംശം നിരീക്ഷിച്ച് പ്രകാശവേഗത കണക്കാക്കി. അബ്ബറേഷൻഭൂമിയുടെ ഭ്രമണപഥത്തിലെ ചലനം മൂലം ഒരു നക്ഷത്രത്തിൻ്റെ പ്രത്യക്ഷ സ്ഥാനത്തുണ്ടാകുന്ന മാറ്റമാണ്. ഭൂമിയുടെ വേഗത അറിയുകയും അപഭ്രംശകോണം അളക്കുകയും ചെയ്ത ബ്രാഡ്‌ലി സെക്കൻഡിൽ 301,000 കിലോമീറ്റർ മൂല്യം നേടി.

ഫിസോയുടെ അനുഭവം

റോമറിൻ്റെയും ബ്രാഡ്‌ലിയുടെയും പരീക്ഷണത്തിൻ്റെ ഫലത്തോട് അവിശ്വാസത്തോടെയാണ് അന്നത്തെ ശാസ്ത്രലോകം പ്രതികരിച്ചത്. എന്നിരുന്നാലും, ബ്രാഡ്‌ലിയുടെ ഫലം നൂറു വർഷത്തിലേറെയായി, 1849 വരെ ഏറ്റവും കൃത്യമായിരുന്നു. ആ വർഷം, ഒരു ഫ്രഞ്ച് ശാസ്ത്രജ്ഞൻ അർമാൻഡ് ഫിസോഭ്രമണം ചെയ്യുന്ന ഷട്ടർ രീതി ഉപയോഗിച്ച്, ആകാശഗോളങ്ങളെ നിരീക്ഷിക്കാതെ, എന്നാൽ ഇവിടെ ഭൂമിയിൽ പ്രകാശത്തിൻ്റെ വേഗത അളന്നു. വാസ്തവത്തിൽ, ഗലീലിയോയ്ക്ക് ശേഷം പ്രകാശവേഗത അളക്കുന്നതിനുള്ള ആദ്യത്തെ ലബോറട്ടറി രീതിയായിരുന്നു ഇത്. അതിൻ്റെ ലബോറട്ടറി സജ്ജീകരണത്തിൻ്റെ ഒരു ഡയഗ്രം ചുവടെയുണ്ട്.


കണ്ണാടിയിൽ നിന്ന് പ്രതിഫലിച്ച പ്രകാശം ചക്രത്തിൻ്റെ പല്ലുകളിലൂടെ കടന്നുപോകുകയും 8.6 കിലോമീറ്റർ അകലെയുള്ള മറ്റൊരു കണ്ണാടിയിൽ നിന്ന് പ്രതിഫലിക്കുകയും ചെയ്തു. അടുത്ത ഗ്യാപ്പിൽ വെളിച്ചം കാണുന്നതുവരെ ചക്രത്തിൻ്റെ വേഗത കൂട്ടി. ഫിസോയുടെ കണക്കുകൂട്ടലുകൾ സെക്കൻഡിൽ 313,000 കിലോമീറ്റർ എന്ന ഫലം നൽകി. ഒരു വർഷത്തിനുശേഷം, കറങ്ങുന്ന കണ്ണാടിയുമായി സമാനമായ ഒരു പരീക്ഷണം ലിയോൺ ഫൂക്കോ നടത്തി, അദ്ദേഹം സെക്കൻഡിൽ 298,000 കിലോമീറ്റർ വേഗത നേടി.

മേസറുകളുടെയും ലേസറുകളുടെയും ആവിർഭാവത്തോടെ, ആളുകൾക്ക് പ്രകാശത്തിൻ്റെ വേഗത അളക്കുന്നതിനുള്ള പുതിയ അവസരങ്ങളും വഴികളും ഉണ്ട്, കൂടാതെ സിദ്ധാന്തത്തിൻ്റെ വികസനം നേരിട്ടുള്ള അളവുകൾ നടത്താതെ പ്രകാശത്തിൻ്റെ വേഗത പരോക്ഷമായി കണക്കാക്കുന്നത് സാധ്യമാക്കി.


പ്രകാശവേഗത്തിൻ്റെ ഏറ്റവും കൃത്യമായ മൂല്യം

പ്രകാശവേഗത അളക്കുന്നതിൽ മനുഷ്യരാശിക്ക് വലിയ അനുഭവം ലഭിച്ചിട്ടുണ്ട്. ഇന്ന്, പ്രകാശത്തിൻ്റെ വേഗതയുടെ ഏറ്റവും കൃത്യമായ മൂല്യമായി കണക്കാക്കപ്പെടുന്നു സെക്കൻഡിൽ 299,792,458 മീറ്റർ, 1983-ൽ ലഭിച്ചു. കൂടുതൽ, അളവിലെ പിശകുകൾ കാരണം പ്രകാശ വേഗതയുടെ കൂടുതൽ കൃത്യമായ അളവ് അസാധ്യമായിത്തീർന്നു എന്നത് രസകരമാണ്. മീറ്റർ. നിലവിൽ, ഒരു മീറ്ററിൻ്റെ മൂല്യം പ്രകാശത്തിൻ്റെ വേഗതയുമായി ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു, ഇത് ഒരു സെക്കൻഡിൻ്റെ 1/299,792,458 ൽ പ്രകാശം സഞ്ചരിക്കുന്ന ദൂരത്തിന് തുല്യമാണ്.

അവസാനമായി, എല്ലായ്പ്പോഴും എന്നപോലെ, ഒരു വിദ്യാഭ്യാസ വീഡിയോ കാണാൻ ഞങ്ങൾ നിർദ്ദേശിക്കുന്നു. സുഹൃത്തുക്കളേ, മെച്ചപ്പെട്ട മാർഗങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ച് പ്രകാശത്തിൻ്റെ വേഗത സ്വതന്ത്രമായി അളക്കുന്നത് പോലുള്ള ഒരു ചുമതല നിങ്ങൾ അഭിമുഖീകരിക്കുകയാണെങ്കിൽപ്പോലും, സഹായത്തിനായി നിങ്ങൾക്ക് സുരക്ഷിതമായി ഞങ്ങളുടെ രചയിതാക്കളിലേക്ക് തിരിയാം. കറസ്‌പോണ്ടൻസ് സ്റ്റുഡൻ്റ് വെബ്‌സൈറ്റിൽ നിങ്ങൾക്ക് ഒരു അപേക്ഷ പൂരിപ്പിക്കാം. നിങ്ങൾക്ക് സന്തോഷകരവും എളുപ്പമുള്ളതുമായ പഠനം ഞങ്ങൾ നേരുന്നു!

ഒരു യൂണിറ്റ് സമയത്തിൽ പ്രകാശം സഞ്ചരിക്കുന്ന ദൂരമാണ് പ്രകാശവേഗം. ഈ മൂല്യം പ്രകാശം പ്രചരിപ്പിക്കുന്ന പദാർത്ഥത്തെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു.

ഒരു ശൂന്യതയിൽ, പ്രകാശത്തിൻ്റെ വേഗത 299,792,458 m/s ആണ്. ഇത് കൈവരിക്കാൻ കഴിയുന്ന ഏറ്റവും ഉയർന്ന വേഗതയാണ്. പ്രത്യേക കൃത്യത ആവശ്യമില്ലാത്ത പ്രശ്നങ്ങൾ പരിഹരിക്കുമ്പോൾ, ഈ മൂല്യം 300,000,000 m/s ന് തുല്യമാണ്. റേഡിയോ തരംഗങ്ങൾ, ഇൻഫ്രാറെഡ് വികിരണം, ദൃശ്യപ്രകാശം, അൾട്രാവയലറ്റ് വികിരണം, എക്സ്-റേ, ഗാമാ വികിരണം: എല്ലാത്തരം വൈദ്യുതകാന്തിക വികിരണങ്ങളും പ്രകാശവേഗതയിൽ ഒരു ശൂന്യതയിൽ വ്യാപിക്കുമെന്ന് അനുമാനിക്കപ്പെടുന്നു. ഇത് ഒരു കത്ത് ഉപയോഗിച്ച് നിയുക്തമാക്കിയിരിക്കുന്നു കൂടെ .

എങ്ങനെയാണ് പ്രകാശവേഗം നിർണയിച്ചത്?

പുരാതന കാലത്ത്, പ്രകാശത്തിൻ്റെ വേഗത അനന്തമാണെന്ന് ശാസ്ത്രജ്ഞർ വിശ്വസിച്ചിരുന്നു. പിന്നീട്, ഈ വിഷയത്തെക്കുറിച്ചുള്ള ചർച്ചകൾ ശാസ്ത്രജ്ഞർക്കിടയിൽ ആരംഭിച്ചു. കെപ്ലർ, ഡെസ്കാർട്ടസ്, ഫെർമാറ്റ് എന്നിവർ പുരാതന ശാസ്ത്രജ്ഞരുടെ അഭിപ്രായത്തോട് യോജിച്ചു. ഗലീലിയോയും ഹൂക്കും വിശ്വസിച്ചു, പ്രകാശത്തിൻ്റെ വേഗത വളരെ ഉയർന്നതാണെങ്കിലും, അതിന് ഇപ്പോഴും പരിമിതമായ മൂല്യമുണ്ട്.

ഗലീലിയോ ഗലീലി

പ്രകാശവേഗത അളക്കാൻ ആദ്യം ശ്രമിച്ചവരിൽ ഒരാൾ ഇറ്റാലിയൻ ശാസ്ത്രജ്ഞനായ ഗലീലിയോ ഗലീലിയാണ്. പരീക്ഷണ വേളയിൽ, അവനും സഹായിയും വ്യത്യസ്ത കുന്നുകളിൽ ഉണ്ടായിരുന്നു. ഗലീലിയോ തൻ്റെ വിളക്കിൻ്റെ ഷട്ടർ തുറന്നു. അസിസ്റ്റൻ്റ് ഈ വെളിച്ചം കണ്ട നിമിഷത്തിൽ, തൻ്റെ വിളക്ക് ഉപയോഗിച്ച് അതേ പ്രവൃത്തികൾ ചെയ്യേണ്ടിവന്നു. ഗലീലിയോയിൽ നിന്ന് അസിസ്റ്റൻ്റിലേക്കും തിരിച്ചും പ്രകാശം സഞ്ചരിക്കാൻ എടുത്ത സമയം വളരെ ചെറുതായിരുന്നു, പ്രകാശത്തിൻ്റെ വേഗത വളരെ ഉയർന്നതാണെന്ന് ഗലീലിയോ മനസ്സിലാക്കി, പ്രകാശം സഞ്ചരിക്കുന്നതിനാൽ അത്ര ചെറിയ ദൂരത്തിൽ അത് അളക്കുക അസാധ്യമാണ്. ഏതാണ്ട് തൽക്ഷണം. അവൻ രേഖപ്പെടുത്തിയ സമയം ഒരു വ്യക്തിയുടെ പ്രതികരണത്തിൻ്റെ വേഗത കാണിക്കുന്നു.

1676-ൽ ഡാനിഷ് ജ്യോതിശാസ്ത്രജ്ഞനായ ഒലാഫ് റോമർ ജ്യോതിശാസ്ത്രപരമായ ദൂരങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ച് പ്രകാശവേഗത ആദ്യമായി നിർണ്ണയിച്ചു. വ്യാഴത്തിൻ്റെ ഉപഗ്രഹമായ അയോയുടെ ഗ്രഹണം നിരീക്ഷിക്കാൻ ഒരു ദൂരദർശിനി ഉപയോഗിച്ച്, ഭൂമി വ്യാഴത്തിൽ നിന്ന് അകന്നുപോകുമ്പോൾ, തുടർന്നുള്ള ഓരോ ഗ്രഹണവും കണക്കാക്കിയതിലും വൈകിയാണ് സംഭവിക്കുന്നതെന്ന് അദ്ദേഹം കണ്ടെത്തി. ഭൂമി സൂര്യൻ്റെ മറുവശത്തേക്ക് നീങ്ങുകയും വ്യാഴത്തിൽ നിന്ന് ഭൂമിയുടെ ഭ്രമണപഥത്തിൻ്റെ വ്യാസത്തിന് തുല്യമായ അകലത്തിൽ നീങ്ങുകയും ചെയ്യുമ്പോൾ പരമാവധി കാലതാമസം 22 മണിക്കൂറാണ്. അക്കാലത്ത് ഭൂമിയുടെ കൃത്യമായ വ്യാസം അറിയില്ലായിരുന്നുവെങ്കിലും, ശാസ്ത്രജ്ഞൻ അതിൻ്റെ ഏകദേശ മൂല്യം 22 മണിക്കൂർ കൊണ്ട് ഹരിക്കുകയും ഏകദേശം 220,000 km/s മൂല്യം നേടുകയും ചെയ്തു.

ഒലാഫ് റോമർ

റോമർ നേടിയ ഫലം ശാസ്ത്രജ്ഞർക്കിടയിൽ അവിശ്വാസത്തിന് കാരണമായി. എന്നാൽ 1849-ൽ ഫ്രഞ്ച് ഭൗതികശാസ്ത്രജ്ഞനായ അർമാൻഡ് ഹിപ്പോലൈറ്റ് ലൂയിസ് ഫിസോ കറങ്ങുന്ന ഷട്ടർ രീതി ഉപയോഗിച്ച് പ്രകാശത്തിൻ്റെ വേഗത അളന്നു. അദ്ദേഹത്തിൻ്റെ പരീക്ഷണത്തിൽ, ഒരു സ്രോതസ്സിൽ നിന്നുള്ള പ്രകാശം കറങ്ങുന്ന ചക്രത്തിൻ്റെ പല്ലുകൾക്കിടയിൽ കടന്നുപോകുകയും ഒരു കണ്ണാടിയിലേക്ക് നയിക്കുകയും ചെയ്തു. അവനിൽ നിന്ന് പ്രതിഫലിച്ചു, അവൻ തിരികെ മടങ്ങി. ചക്രത്തിൻ്റെ ഭ്രമണ വേഗത വർദ്ധിച്ചു. അത് ഒരു നിശ്ചിത മൂല്യത്തിൽ എത്തിയപ്പോൾ, കണ്ണാടിയിൽ നിന്ന് പ്രതിഫലിക്കുന്ന ബീം ഒരു ചലിക്കുന്ന പല്ലുകൊണ്ട് വൈകി, നിരീക്ഷകൻ ആ നിമിഷം ഒന്നും കണ്ടില്ല.

ഫിസോയുടെ അനുഭവം

ഫിസോ പ്രകാശത്തിൻ്റെ വേഗത ഇനിപ്പറയുന്ന രീതിയിൽ കണക്കാക്കി. വെളിച്ചം അതിൻ്റെ വഴിക്ക് പോകുന്നു എൽ ചക്രം മുതൽ കണ്ണാടി വരെ തുല്യ സമയത്തിൽ ടി 1 = 2L/c . ചക്രം ½ സ്ലോട്ട് തിരിയാൻ എടുക്കുന്ന സമയം t 2 = T/2N , എവിടെ ടി - ചക്ര ഭ്രമണ കാലയളവ്, എൻ - പല്ലുകളുടെ എണ്ണം. ഭ്രമണ ആവൃത്തി v = 1/T . നിരീക്ഷകൻ പ്രകാശം കാണാത്ത നിമിഷം സംഭവിക്കുന്നത് എപ്പോഴാണ് t 1 = t 2 . ഇവിടെ നിന്ന് നമുക്ക് പ്രകാശത്തിൻ്റെ വേഗത നിർണ്ണയിക്കുന്നതിനുള്ള ഫോർമുല ലഭിക്കും:

c = 4LNv

ഈ ഫോർമുല ഉപയോഗിച്ച് കണക്കുകൂട്ടലുകൾ നടത്തിയ ശേഷം, ഫിസോ അത് നിർണ്ണയിച്ചു കൂടെ = 313,000,000 m/s. ഈ ഫലം കൂടുതൽ കൃത്യമായിരുന്നു.

അർമാൻഡ് ഹിപ്പോലൈറ്റ് ലൂയിസ് ഫിസോ

1838-ൽ, ഫ്രഞ്ച് ഭൗതികശാസ്ത്രജ്ഞനും ജ്യോതിശാസ്ത്രജ്ഞനുമായ ഡൊമിനിക് ഫ്രാങ്കോയിസ് ജീൻ അരഗോ പ്രകാശത്തിൻ്റെ വേഗത കണക്കാക്കാൻ കറങ്ങുന്ന മിറർ രീതി ഉപയോഗിക്കാൻ നിർദ്ദേശിച്ചു. ഫ്രഞ്ച് ഭൗതികശാസ്ത്രജ്ഞനും മെക്കാനിക്കും ജ്യോതിശാസ്ത്രജ്ഞനുമായ ജീൻ ബെർണാഡ് ലിയോൺ ഫൂക്കോ 1862-ൽ പ്രകാശവേഗതയുടെ (298,000,000±500,000) m/s മൂല്യം നേടിയെടുത്തതാണ് ഈ ആശയം.

ഡൊമിനിക് ഫ്രാങ്കോയിസ് ജീൻ അരഗോ

1891-ൽ അമേരിക്കൻ ജ്യോതിശാസ്ത്രജ്ഞനായ സൈമൺ ന്യൂകോമ്പിൻ്റെ ഫലം ഫൂക്കോയുടെ ഫലത്തേക്കാൾ കൃത്യമായ ഒരു ക്രമമായി മാറി. അവൻ്റെ കണക്കുകൂട്ടലുകളുടെ ഫലമായി കൂടെ = (99,810,000±50,000) m/s.

അമേരിക്കൻ ഭൗതികശാസ്ത്രജ്ഞനായ ആൽബർട്ട് എബ്രഹാം മൈക്കൽസൺ നടത്തിയ ഗവേഷണം, കറങ്ങുന്ന അഷ്ടഭുജാകൃതിയിലുള്ള കണ്ണാടി ഉപയോഗിച്ച് ഒരു സജ്ജീകരണം ഉപയോഗിച്ചു, പ്രകാശത്തിൻ്റെ വേഗത കൂടുതൽ കൃത്യമായി നിർണ്ണയിക്കാൻ സാധിച്ചു. 1926-ൽ, ശാസ്ത്രജ്ഞൻ രണ്ട് പർവതങ്ങളുടെ മുകൾഭാഗങ്ങൾക്കിടയിലുള്ള ദൂരം 35.4 കിലോമീറ്ററിന് തുല്യമായി സഞ്ചരിക്കാൻ പ്രകാശമെടുക്കുന്ന സമയം അളന്നു. കൂടെ = (299,796,000±4,000) m/s.

1975-ൽ ഏറ്റവും കൃത്യമായ അളവെടുപ്പ് നടത്തി. അതേ വർഷം, ഭാരവും അളവുകളും സംബന്ധിച്ച ജനറൽ കോൺഫറൻസ് പ്രകാശത്തിൻ്റെ വേഗത 299,792,458 ± 1.2 m/s ആയി കണക്കാക്കാൻ ശുപാർശ ചെയ്തു.

പ്രകാശത്തിൻ്റെ വേഗത എന്തിനെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു?

ഒരു ശൂന്യതയിലെ പ്രകാശവേഗത അവലംബത്തിൻ്റെ ഫ്രെയിമിനെയോ നിരീക്ഷകൻ്റെ സ്ഥാനത്തെയോ ആശ്രയിക്കുന്നില്ല. ഇത് സ്ഥിരമായി തുടരുന്നു, 299,792,458 ± 1.2 m/s ന് തുല്യമാണ്. എന്നാൽ വിവിധ സുതാര്യ മാധ്യമങ്ങളിൽ ഈ വേഗത വാക്വമിലെ വേഗതയേക്കാൾ കുറവായിരിക്കും. ഏതൊരു സുതാര്യ മാധ്യമത്തിനും ഒപ്റ്റിക്കൽ ഡെൻസിറ്റി ഉണ്ട്. അത് ഉയർന്നതാണെങ്കിൽ, അതിൽ പ്രകാശത്തിൻ്റെ വേഗത കുറയുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്, വായുവിലെ പ്രകാശത്തിൻ്റെ വേഗത വെള്ളത്തിലെ വേഗതയേക്കാൾ കൂടുതലാണ്, കൂടാതെ ശുദ്ധമായ ഒപ്റ്റിക്കൽ ഗ്ലാസിൽ അത് വെള്ളത്തേക്കാൾ കുറവാണ്.

പ്രകാശം സാന്ദ്രത കുറഞ്ഞ മാധ്യമത്തിൽ നിന്ന് സാന്ദ്രമായ ഒന്നിലേക്ക് നീങ്ങുകയാണെങ്കിൽ, അതിൻ്റെ വേഗത കുറയുന്നു. കൂടുതൽ സാന്ദ്രമായ ഒരു മാധ്യമത്തിൽ നിന്ന് കുറഞ്ഞ സാന്ദ്രതയിലേക്കുള്ള പരിവർത്തനം സംഭവിക്കുകയാണെങ്കിൽ, വേഗത, നേരെമറിച്ച്, വർദ്ധിക്കുന്നു. രണ്ട് മാധ്യമങ്ങൾ തമ്മിലുള്ള സംക്രമണ അതിർത്തിയിൽ പ്രകാശരശ്മി വ്യതിചലിക്കുന്നത് എന്തുകൊണ്ടാണെന്ന് ഇത് വിശദീകരിക്കുന്നു.


മുകളിൽ