Işık hızını ölçmenin en ilginç yolları. Işık hızı ilk ne zaman ölçüldü? Şu andaki aşamada

Işığın boşluktaki hızı- elektromanyetik dalgaların boşlukta yayılma hızının mutlak değeri. Fizikte Latin harfiyle gösterilir C.
Işığın boşluktaki hızı temel bir sabittir. eylemsiz referans çerçevesi seçiminden bağımsız.
Tanım gereği tam olarak 299.792.458 m/s (yaklaşık değeri 300 bin km/s).
Özel görelilik teorisine göre, Enerji ve bilgi ileten herhangi bir fiziksel etkileşimin yayılması için maksimum hız.

Işığın hızı nasıl belirlendi?

İlk kez ışığın hızı belirlendi 1676 Tamam Roemer Jüpiter'in uydularının tutulmaları arasındaki zaman aralıklarındaki değişikliklerle.

1728'de J. Bradley tarafından kuruldu. yıldız ışığı sapmalarına ilişkin gözlemlerine dayanarak.

1849'da A.I.L. Fizeau Işığın kesin olarak bilinen bir mesafeyi (taban) kat etmesi için geçen süreye göre ışığın hızını ölçen ilk kişiydi; Havanın kırılma indisi 1'den çok az farklı olduğundan yerden yapılan ölçümler c'ye çok yakın bir değer verir.
Fizeau'nun deneyinde, bir S kaynağından gelen ve yarı saydam bir N aynası tarafından yansıtılan bir ışık huzmesi, dönen bir dişli disk W tarafından periyodik olarak kesintiye uğradı, MN tabanını geçti (yaklaşık 8 km) ve M aynasından yansıyarak yüzeye geri döndü. disk. Işık dişe çarptığında gözlemciye ulaşmadı ve dişlerin arasındaki boşluğa düşen ışık E göz merceğinden izlenebildi. Diskin bilinen dönüş hızlarına göre ışığın dişlere ulaşması için geçen süre üssün içinden geçen yolculuk belirlendi. Fizeau c = 313300 km/s değerini elde etti.

1862'de J. B. L. Foucault 1838'de D. Arago tarafından ifade edilen fikri, dişli bir disk yerine hızla dönen (512 r/s) bir ayna kullanarak hayata geçirdi. Aynadan yansıyan ışık huzmesi tabana yönlendirildi ve geri döndüğünde belirli bir küçük açıyla dönme zamanı olan aynı aynaya düştü. Foucault yalnızca 20 m'lik bir tabanla hızın ışık 29800080 ± 500 km/s'ye eşittir. Fizeau ve Foucault'nun deneylerinin şemaları ve ana fikirleri, s'nin tanımı üzerine sonraki çalışmalarda defalarca kullanıldı.

1) Işığın hızı ilk kez 1676 yılında Danimarkalı bilim adamı Roemer tarafından astronomik yöntemle ölçülmüştür. Jüpiter'in uydularının en büyüğü Io'nun bu devasa gezegenin gölgesinde olduğu zamanı ölçtü.

Roemer, gezegenimizin Jüpiter'e en yakın olduğu anda ve astronomik açıdan Jüpiter'den biraz uzak olduğumuz anda ölçümler yaptı. İlk durumda salgınlar arasındaki süre 48 saat 28 dakikaydı. İkinci durumda uydu 22 dakika gecikti. Buradan, ışığın önceki gözlemden mevcut gözleme kadar olan mesafeyi kat etmesi için 22 dakikaya ihtiyaç duyduğu sonucuna varıldı. Böylece ışığın sonlu hızı teorisi kanıtlanmış oldu ve hızı yaklaşık olarak hesaplandı; yaklaşık 299.800 km/s idi.

2) Laboratuvar yöntemi, ışığın hızını kısa mesafede ve büyük bir doğrulukla belirlemenizi sağlar. İlk laboratuvar deneyleri Foucault ve ardından Fizeau tarafından gerçekleştirildi.

Bilim adamları ve deneyleri

Işığın hızı ilk kez 1676'da O. K. Roemer tarafından Jüpiter'in uydularının tutulmaları arasındaki zaman aralıklarındaki değişiklikten belirlendi. 1728 yılında J. Bradley tarafından yıldız ışığının sapmasına ilişkin gözlemlerine dayanarak kurulmuştur. 1849'da A.I.L. Fizeau, ışığın kesin olarak bilinen bir mesafeyi (taban) kat etmesi için geçen süreye göre ışığın hızını ölçen ilk kişi oldu, çünkü havanın kırılma indeksi 1'den çok az farklı olduğundan, yere dayalı ölçümler çok büyük bir değer verir. hıza yakın.

Fizeau'nun deneyimi

Fizeau deneyi, 1851 yılında Louis Fizeau tarafından gerçekleştirilen, hareketli ortamlardaki (cisimler) ışığın hızını belirlemek için yapılan bir deneydir. Deney, hızların göreceli olarak eklenmesinin etkisini göstermektedir. Fizeau adı aynı zamanda ışık hızının laboratuvarda belirlenmesine ilişkin ilk deneyle de ilişkilidir.

Fizeau'nun deneyinde, bir ışık kaynağından (S) gelen ve yarı saydam bir ayna (3) tarafından yansıtılan bir ışık huzmesi, dönen bir dişli disk (2) tarafından periyodik olarak kesintiye uğradı, taban 4-1'den (yaklaşık 8 km) geçti ve aynadan (1) yansıyarak geri döndü. diske. Işık dişe çarptığında gözlemciye ulaşmadı ve dişlerin arasındaki boşluğa düşen ışık 4 numaralı göz merceğinden gözlemlenebildi. Diskin bilinen dönüş hızlarına göre ışığın dişlere ulaşması için geçen süre üssün içinden geçen yolculuk belirlendi. Fizeau c = 313300 km/s değerini elde etti.

Foucault'nun deneyimi

1862'de J. B. L. Foucault, 1838'de D. Argo tarafından ifade edilen fikri, dişli bir disk yerine hızla dönen bir ayna (saniyede 512 devir) kullanarak uyguladı. Aynadan yansıyan bir ışık huzmesi tabana yönlendirildi ve geri döndüğünde belirli bir küçük açıyla dönme zamanı olan aynı aynaya düştü. Foucault, yalnızca 20 m'lik tabanla ışığın hızının 298.000.500 km/s olduğunu buldu. Fizeau ve Foucault yöntemlerinin şemaları ve temel fikirleri, ışık hızının belirlenmesine yönelik sonraki çalışmalarda defalarca kullanıldı.

Dönen ayna yöntemiyle ışık hızının belirlenmesi (Foucault yöntemi): S – ışık kaynağı; R – hızla dönen ayna; C, merkezi R dönme ekseniyle çakışan sabit bir içbükey aynadır (bu nedenle C tarafından yansıtılan ışık her zaman R'ye geri döner); M – yarı saydam ayna; L – mercek; E – göz merceği; RC – doğru olarak ölçülen mesafe (taban). Noktalı çizgi, ışığın RC yolunu kat etmesi ve geri dönmesi sırasında değişen R konumunu ve yansıyan ışını S' noktasında toplayan L merceğinden geçen ışın ışınının ters yolunu gösterir. S noktası, sabit bir R aynasında olduğu gibi. Işık hızı, SS' yer değiştirmesi ölçülerek belirlenir.

A. Michelson'un 1926'da elde ettiği c = 299796 4 km/s değeri o zamanlar en doğru olanıydı ve uluslararası fiziksel büyüklük tablolarına dahil edilmişti. ışık hızlı fiber optik

19. yüzyılda ışık hızının ölçülmesi fizikte önemli bir rol oynadı ve ışığın dalga teorisini daha da doğruladı. Foucault'nun 1850'de aynı frekanstaki ışığın havadaki ve sudaki hızını karşılaştırması, dalga teorisinin öngördüğü gibi sudaki hızın u = c/n(n) olduğunu gösterdi. Optik ile elektromanyetizma teorisi arasında da bir bağlantı kuruldu: Işığın ölçülen hızı, elektromanyetik ve elektrostatik elektrik yükü birimlerinin oranından hesaplanan elektromanyetik dalgaların hızıyla çakıştı.

Işık hızının modern ölçümleri, modernleştirilmiş bir Fizeau yöntemini kullanır; dişli çarkın yerine, ışık ışınını tamamen kesen veya zayıflatan bir girişim veya başka bir ışık modülatörü kullanılır. Radyasyon alıcısı bir fotosel veya fotoelektrik çarpandır. Işık kaynağı olarak bir lazerin, sabit frekanslı bir ultrasonik modülatörün kullanılması ve taban uzunluğunun ölçüm doğruluğunun arttırılması, ölçüm hatalarını azaltacak ve c = 299792,5 · 0,15 km/s değerini elde edecektir. Bilinen bir bazın geçiş süresine dayalı olarak ışık hızının doğrudan ölçülmesine ek olarak, daha fazla doğruluk sağlayan dolaylı yöntemler yaygın olarak kullanılmaktadır.

“C” değerinin en doğru ölçümü, yalnızca genel teorik açıdan ve diğer fiziksel büyüklüklerin değerlerinin belirlenmesi açısından değil, aynı zamanda pratik amaçlar için de son derece önemlidir. Özellikle onlara. Radar, optik menzil, ışık menzili ve benzeri ölçümlerde radyo veya ışık sinyallerinin geçiş süresindeki mesafelerin belirlenmesini ifade eder.

Işık aralığı

Hafif mesafe bulucu, onlarca (bazen yüzlerce) kilometrelik mesafeleri yüksek doğrulukla (birkaç milimetreye kadar) ölçmenizi sağlayan jeodezik bir cihazdır. Örneğin, bir telemetre, Dünya'dan Ay'a olan mesafeyi birkaç santimetrelik bir doğrulukla ölçer.

Lazer telemetre, bir lazer ışını kullanarak mesafeleri ölçmek için kullanılan bir cihazdır.

Işık hızı, ışığın birim zamanda kat ettiği mesafedir. Bu değer ışığın yayıldığı maddeye bağlıdır.

Boşlukta ışığın hızı 299.792.458 m/s'dir. Bu, ulaşılabilecek en yüksek hızdır. Özel doğruluk gerektirmeyen problemlerin çözümünde bu değer 300.000.000 m/s olarak alınır. Her türlü elektromanyetik radyasyonun boşlukta ışık hızında yayıldığı varsayılmaktadır: radyo dalgaları, kızılötesi radyasyon, görünür ışık, ultraviyole radyasyon, x-ışınları, gama radyasyonu. Bir harfle belirtilir İle .

Işığın hızı nasıl belirlendi?

Antik çağda bilim adamları ışığın hızının sonsuz olduğuna inanıyorlardı. Daha sonra bilim adamları arasında bu konu üzerinde tartışmalar başladı. Kepler, Descartes ve Fermat eski bilim adamlarının görüşlerine katılıyorlardı. Galileo ve Hooke, ışığın hızı çok yüksek olmasına rağmen yine de sınırlı bir değere sahip olduğuna inanıyorlardı.

Galileo Galilei

Işık hızını ölçmeye çalışan ilk kişilerden biri İtalyan bilim adamı Galileo Galilei'ydi. Deney sırasında kendisi ve asistanı farklı tepelerdeydi. Galileo fenerinin kapağını açtı. Asistan bu ışığı gördüğü anda aynı işlemleri feneriyle yapmak zorunda kaldı. Işığın Galileo'dan asistana gidip geri gelmesi için geçen süre o kadar kısa çıktı ki Galileo, ışığın hızının çok yüksek olduğunu ve ışık çok hızlı ilerlediği için bu kadar kısa bir mesafede bunu ölçmenin imkansız olduğunu fark etti. Neredeyse anında. Ve kaydettiği süre yalnızca kişinin tepkisinin hızını gösteriyor.

Işığın hızı ilk kez 1676 yılında Danimarkalı gökbilimci Olaf Roemer tarafından astronomik mesafeler kullanılarak belirlendi. Jüpiter'in uydusu Io'nun tutulmasını gözlemlemek için bir teleskop kullanarak, Dünya Jüpiter'den uzaklaştıkça sonraki her tutulmanın hesaplanandan daha geç gerçekleştiğini keşfetti. Dünya'nın Güneş'in diğer tarafına geçip Jüpiter'den Dünya yörüngesinin çapına eşit bir mesafede uzaklaşması sırasındaki maksimum gecikme 22 saattir. O dönemde Dünya'nın kesin çapı bilinmese de bilim adamı bunun yaklaşık değerini 22 saate bölerek yaklaşık 220.000 km/s değerini elde etti.

Olaf Roemer

Roemer'in elde ettiği sonuç bilim adamları arasında güvensizliğe neden oldu. Ancak 1849'da Fransız fizikçi Armand Hippolyte Louis Fizeau, dönen deklanşör yöntemini kullanarak ışığın hızını ölçtü. Deneyinde, bir kaynaktan gelen ışık, dönen bir tekerleğin dişleri arasından geçerek bir aynaya yönlendirildi. Ondan yansıyarak geri döndü. Tekerleğin dönüş hızı arttı. Belli bir değere ulaştığında aynadan yansıyan ışın, hareket eden bir diş tarafından geciktirildi ve gözlemci o anda hiçbir şey görmedi.

Fizeau'nun deneyimi

Fizeau ışığın hızını şu şekilde hesapladı. Işık yoluna gider L direksiyondan aynaya eşit bir sürede t 1 = 2L/yıl . Tekerleğin ½ yuvayı döndürmesi için gereken süre t2 = T/2N , Nerede T - tekerlek dönüş periyodu, N - diş sayısı. Dönme frekansı v = 1/T . Gözlemcinin ışığı görmediği an şu anda meydana gelir: t1 = t2 . Buradan ışığın hızını belirleme formülünü elde ederiz:

c = 4LNv

Bu formülü kullanarak hesaplamalar yapan Fizeau şunu belirledi: İle = 313.000.000 m/sn. Bu sonuç çok daha doğruydu.

Armand Hippolyte Louis Fizeau

1838'de Fransız fizikçi ve gökbilimci Dominique François Jean Arago, ışığın hızını hesaplamak için döner ayna yöntemini kullanmayı önerdi. Bu fikir, 1862 yılında ışık hızının (298.000.000±500.000) m/s değerini elde eden Fransız fizikçi, mekanikçi ve astronom Jean Bernard Leon Foucault tarafından hayata geçirildi.

Dominique François Jean Arago

1891'de Amerikalı gökbilimci Simon Newcomb'un sonucunun Foucault'nun sonucundan çok daha doğru olduğu ortaya çıktı. Yaptığı hesaplamalar sonucunda İle = (99.810.000±50.000) m/sn.

Dönen sekizgen aynalı bir düzenek kullanan Amerikalı fizikçi Albert Abraham Michelson'un araştırması, ışığın hızının daha doğru bir şekilde belirlenmesini mümkün kıldı. 1926'da bilim adamı, ışığın iki dağın tepeleri arasındaki 35,4 km'lik mesafeyi kat etmesi için gereken süreyi ölçtü ve şunu elde etti: İle = (299.796.000±4.000) m/sn.

En doğru ölçüm 1975 yılında yapıldı. Aynı yıl Ağırlıklar ve Ölçüler Genel Konferansı ışık hızının 299.792.458 ± 1,2 m/s olarak kabul edilmesini önerdi.

Işığın hızı neye bağlıdır?

Işığın boşluktaki hızı, referans çerçevesine veya gözlemcinin konumuna bağlı değildir. 299,792,458 ± 1,2 m/s'ye eşit olarak sabit kalır. Ancak çeşitli şeffaf ortamlarda bu hız, boşluktaki hızından daha düşük olacaktır. Herhangi bir şeffaf ortamın optik yoğunluğu vardır. Ve ne kadar yüksek olursa, ışığın hızı da o kadar yavaş yayılır. Örneğin ışığın havadaki hızı sudaki hızından daha yüksektir, saf optik camda ise sudaki hızından daha düşüktür.

Işık az yoğun ortamdan çok yoğun ortama doğru hareket ederse hızı azalır. Ve eğer daha yoğun bir ortamdan daha az yoğun bir ortama geçiş meydana gelirse, tam tersine hız artar. Bu, ışık ışınının iki ortam arasındaki geçiş sınırında neden saptığını açıklar.

Gerçekten nasıl? En yüksek hız nasıl ölçülür? Evren mütevazı, Dünyevi koşullarımızda? Artık bunun üzerinde kafa yormamıza gerek yok - sonuçta, birkaç yüzyıl boyunca pek çok insan bu konu üzerinde çalıştı ve ışığın hızını ölçmek için yöntemler geliştirdi. Hikayeye sırasıyla başlayalım.

Işık hızı– elektromanyetik dalgaların boşlukta yayılma hızı. Latin harfiyle gösterilir C. Işığın hızı yaklaşık 300.000.000 m/s'dir.

İlk başta kimse ışık hızının ölçülmesi konusunu düşünmedi. Işık var; bu harika. Daha sonra antik çağda bilim felsefecileri arasında hakim olan görüş, ışığın hızının sonsuz, yani anlık olduğu yönündeydi. Sonra oldu Ortaçağ Engizisyonla birlikte, düşünen ve ilerici insanların temel sorusu “Ateşe yakalanmamak için ne yapmalı?” Ve sadece çağlarda Rönesans Ve Aydınlanma Bilim adamlarının görüşleri çoğaldı ve elbette bölündü.

Bu yüzden, Descartes, Kepler Ve Çiftlik Antik çağ bilim adamlarıyla aynı görüşteydiler. Ancak ışığın hızının çok yüksek olmasına rağmen sonlu olduğuna inanıyordu. Hatta ışık hızının ilk ölçümünü de o yapmıştır. Daha doğrusu bunu ölçmek için ilk girişimi o yaptı.

Galileo'nun deneyi

Deneyim Galileo Galilei sadeliğiyle muhteşemdi. Bilim adamı, basit doğaçlama araçlarla donanmış olarak ışığın hızını ölçmek için bir deney gerçekleştirdi. Galileo ve asistanı, birbirinden geniş ve iyi bilinen bir mesafede, farklı tepelerde yanan fenerlerle duruyordu. Biri fenerin panjurunu açtı, ikincisi ise ilk fenerin ışığını görünce aynısını yapmak zorunda kaldı. Mesafeyi ve zamanı (asistanın feneri açmasından önceki gecikmeyi) bilen Galileo, ışığın hızını hesaplamayı bekliyordu. Ne yazık ki bu deneyin başarılı olması için Galileo ve asistanının birbirinden birkaç milyon kilometre uzaklıktaki tepeleri seçmesi gerekiyordu. Web sitesi üzerinden başvuru formunu doldurarak yapabileceğinizi hatırlatmak isterim.

Roemer ve Bradley deneyleri

Işık hızını belirlemeye yönelik ilk başarılı ve şaşırtıcı derecede doğru deney, Danimarkalı bir gökbilimcininkiydi. Olaf Roemer. Roemer, ışığın hızını ölçmek için astronomik yöntemi kullandı. 1676 yılında Jüpiter'in uydusu Io'yu teleskopla gözlemledi ve Dünya Jüpiter'den uzaklaştıkça uydunun tutulma zamanının değiştiğini keşfetti. Maksimum gecikme süresi 22 dakikaydı. Dünyanın Jüpiter'den Dünya'nın yörünge çapı kadar uzaklaştığını hesaplayan Roemer, çapın yaklaşık değerini gecikme süresine bölerek saniyede 214.000 kilometrelik bir değer elde etti. Elbette böyle bir hesaplama çok kabaydı, gezegenler arasındaki mesafeler yalnızca yaklaşık olarak biliniyordu, ancak sonucun gerçeğe nispeten yakın olduğu ortaya çıktı.

Bradley'nin deneyimi. 1728'de James Bradley Yıldızların sapmalarını gözlemleyerek ışığın hızını tahmin ettiler. Felaket Dünyanın yörüngesindeki hareketi nedeniyle yıldızın görünen konumunda meydana gelen değişikliktir. Dünyanın hızını bilen ve sapma açısını ölçen Bradley, saniyede 301.000 kilometrelik bir değer elde etti.

Fizeau'nun deneyimi

O zamanın bilim dünyası, Roemer ve Bradley'in deneyinin sonucuna güvensizlikle tepki gösterdi. Ancak Bradley'nin sonucu, 1849'a kadar yüz yılı aşkın süredir en doğru olanıydı. O yıl Fransız bir bilim adamı Armand Fizeauışığın hızını dönen deklanşör yöntemini kullanarak, gök cisimlerini gözlemlemeden, burada Dünya'da ölçtü. Aslında bu, Galileo'dan bu yana ışığın hızını ölçen ilk laboratuvar yöntemiydi. Aşağıda laboratuvar kurulumunun bir diyagramı bulunmaktadır.

Aynadan yansıyan ışık, tekerleğin dişlerinden geçerek 8,6 kilometre uzaklıktaki başka bir aynadan yansıdı. Bir sonraki boşlukta ışık görünene kadar tekerleğin hızı artırıldı. Fizeau'nun hesaplamaları saniyede 313.000 kilometrelik bir sonuç verdi. Bir yıl sonra Leon Foucault, dönen aynayla benzer bir deney gerçekleştirdi ve saniyede 298.000 kilometrelik bir sonuç elde etti.

Ustaların ve lazerlerin ortaya çıkmasıyla birlikte insanlar, ışığın hızını ölçmek için yeni fırsatlara ve yöntemlere sahip oldu ve teorinin gelişmesi, ışığın hızının doğrudan ölçüm yapmadan dolaylı olarak hesaplanmasını da mümkün kıldı.

Işık hızının en doğru değeri

İnsanlık, ışık hızını ölçme konusunda engin deneyime sahiptir. Günümüzde ışık hızına ilişkin en doğru değerin Saniyede 299.792.458 metre 1983'te alındı. Ölçümdeki hatalar nedeniyle ışık hızının daha doğru bir şekilde ölçülmesinin imkansız hale gelmesi ilginçtir. metre. Şu anda metrenin değeri ışık hızına bağlı olup, ışığın saniyenin 1/299.792.458'inde kat ettiği mesafeye eşittir.

Son olarak her zaman olduğu gibi eğitici bir video izlemenizi öneririz. Arkadaşlar, ışığın hızını doğaçlama yöntemlerle bağımsız olarak ölçmek gibi bir görevle karşı karşıya kalsanız bile, yardım için yazarlarımıza güvenle başvurabilirsiniz. Yazışma Öğrencisi web sitesinde bir başvuru formu doldurabilirsiniz. Keyifli ve kolay bir çalışma dileriz!

Işık hızı, ışığın birim zamanda kat ettiği mesafedir. Bu değer ışığın yayıldığı maddeye bağlıdır.

Boşlukta ışığın hızı 299.792.458 m/s'dir. Bu, ulaşılabilecek en yüksek hızdır. Özel doğruluk gerektirmeyen problemlerin çözümünde bu değer 300.000.000 m/s olarak alınır. Her türlü elektromanyetik radyasyonun boşlukta ışık hızında yayıldığı varsayılmaktadır: radyo dalgaları, kızılötesi radyasyon, görünür ışık, ultraviyole radyasyon, x-ışınları, gama radyasyonu. Bir harfle belirtilir İle .

Işığın hızı nasıl belirlendi?

Antik çağda bilim adamları ışığın hızının sonsuz olduğuna inanıyorlardı. Daha sonra bilim adamları arasında bu konu üzerinde tartışmalar başladı. Kepler, Descartes ve Fermat eski bilim adamlarının görüşlerine katılıyorlardı. Galileo ve Hooke, ışığın hızı çok yüksek olmasına rağmen yine de sınırlı bir değere sahip olduğuna inanıyorlardı.

Galileo Galilei

Işık hızını ölçmeye çalışan ilk kişilerden biri İtalyan bilim adamı Galileo Galilei'ydi. Deney sırasında kendisi ve asistanı farklı tepelerdeydi. Galileo fenerinin kapağını açtı. Asistan bu ışığı gördüğü anda aynı işlemleri feneriyle yapmak zorunda kaldı. Işığın Galileo'dan asistana gidip geri gelmesi için geçen süre o kadar kısa çıktı ki Galileo, ışığın hızının çok yüksek olduğunu ve ışık çok hızlı ilerlediği için bu kadar kısa bir mesafede bunu ölçmenin imkansız olduğunu fark etti. Neredeyse anında. Ve kaydettiği süre yalnızca kişinin tepkisinin hızını gösteriyor.

Işığın hızı ilk kez 1676 yılında Danimarkalı gökbilimci Olaf Roemer tarafından astronomik mesafeler kullanılarak belirlendi. Jüpiter'in uydusu Io'nun tutulmasını gözlemlemek için bir teleskop kullanarak, Dünya Jüpiter'den uzaklaştıkça sonraki her tutulmanın hesaplanandan daha geç gerçekleştiğini keşfetti. Dünya'nın Güneş'in diğer tarafına geçip Jüpiter'den Dünya yörüngesinin çapına eşit bir mesafede uzaklaşması sırasındaki maksimum gecikme 22 saattir. O dönemde Dünya'nın kesin çapı bilinmese de bilim adamı bunun yaklaşık değerini 22 saate bölerek yaklaşık 220.000 km/s değerini elde etti.

Olaf Roemer

Roemer'in elde ettiği sonuç bilim adamları arasında güvensizliğe neden oldu. Ancak 1849'da Fransız fizikçi Armand Hippolyte Louis Fizeau, dönen deklanşör yöntemini kullanarak ışığın hızını ölçtü. Deneyinde, bir kaynaktan gelen ışık, dönen bir tekerleğin dişleri arasından geçerek bir aynaya yönlendirildi. Ondan yansıyarak geri döndü. Tekerleğin dönüş hızı arttı. Belli bir değere ulaştığında aynadan yansıyan ışın, hareket eden bir diş tarafından geciktirildi ve gözlemci o anda hiçbir şey görmedi.

Fizeau'nun deneyimi

Fizeau ışığın hızını şu şekilde hesapladı. Işık yoluna gider L direksiyondan aynaya eşit bir sürede t 1 = 2L/yıl . Tekerleğin ½ yuvayı döndürmesi için gereken süre t2 = T/2N , Nerede T - tekerlek dönüş periyodu, N - diş sayısı. Dönme frekansı v = 1/T . Gözlemcinin ışığı görmediği an şu anda meydana gelir: t1 = t2 . Buradan ışığın hızını belirleme formülünü elde ederiz:

c = 4LNv

Bu formülü kullanarak hesaplamalar yapan Fizeau şunu belirledi: İle = 313.000.000 m/sn. Bu sonuç çok daha doğruydu.

Armand Hippolyte Louis Fizeau

1838'de Fransız fizikçi ve gökbilimci Dominique François Jean Arago, ışığın hızını hesaplamak için döner ayna yöntemini kullanmayı önerdi. Bu fikir, 1862 yılında ışık hızının (298.000.000±500.000) m/s değerini elde eden Fransız fizikçi, mekanikçi ve astronom Jean Bernard Leon Foucault tarafından hayata geçirildi.

Dominique François Jean Arago

1891'de Amerikalı gökbilimci Simon Newcomb'un sonucunun Foucault'nun sonucundan çok daha doğru olduğu ortaya çıktı. Yaptığı hesaplamalar sonucunda İle = (99.810.000±50.000) m/sn.

Dönen sekizgen aynalı bir düzenek kullanan Amerikalı fizikçi Albert Abraham Michelson'un araştırması, ışığın hızının daha doğru bir şekilde belirlenmesini mümkün kıldı. 1926'da bilim adamı, ışığın iki dağın tepeleri arasındaki 35,4 km'lik mesafeyi kat etmesi için gereken süreyi ölçtü ve şunu elde etti: İle = (299.796.000±4.000) m/sn.

En doğru ölçüm 1975 yılında yapıldı. Aynı yıl Ağırlıklar ve Ölçüler Genel Konferansı ışık hızının 299.792.458 ± 1,2 m/s olarak kabul edilmesini önerdi.

Işığın hızı neye bağlıdır?

Işığın boşluktaki hızı, referans çerçevesine veya gözlemcinin konumuna bağlı değildir. 299,792,458 ± 1,2 m/s'ye eşit olarak sabit kalır. Ancak çeşitli şeffaf ortamlarda bu hız, boşluktaki hızından daha düşük olacaktır. Herhangi bir şeffaf ortamın optik yoğunluğu vardır. Ve ne kadar yüksek olursa, ışığın hızı da o kadar yavaş yayılır. Örneğin ışığın havadaki hızı sudaki hızından daha yüksektir, saf optik camda ise sudaki hızından daha düşüktür.

Işık az yoğun ortamdan çok yoğun ortama doğru hareket ederse hızı azalır. Ve eğer daha yoğun bir ortamdan daha az yoğun bir ortama geçiş meydana gelirse, tam tersine hız artar. Bu, ışık ışınının iki ortam arasındaki geçiş sınırında neden saptığını açıklar.