Скорость света, метод Физо

Модераторы: morozov, mike@in-russia, Editor

Станислав Кравченко
Сообщения: 1085
Зарегистрирован: Ср янв 23, 2008 14:47

Скорость света, метод Физо

Номер сообщения:#1   Станислав Кравченко »

А Эйнштейн (Собрание научных трудов, Наука, 1965, ?К электродинамике движущихся тел?, стр. 10):
2. Каждый луч света движется в ?покоящейся? системе координат с определенной скоростью V, не зависимо от того, испускается ли этот луч покоящимся или движущимся телом.
Одним из методов определения скорости света весьма общеизвестным является метод Физо, см. к примеру
http://gym1517.narod.ru/fizika/fizo.htm
или
http://school.ort.spb.ru/library/physic ... n_28.htm#2
Предлагаю обсудить.
философ

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 33578
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Номер сообщения:#2   morozov »

Я думаю ВСЕ участники, за редким исключением представляют как мерят скорость света.
Высокохудожественные слова были высказана Вами.
Прошу Вас...
Конкретно, по возможности осмысленно ...

Без всяких непонятных слов.. если у вас чешется сказать слово точно определите его .... Вы должны уже выучить в точных науках необходимо точно определить все термины...

Как только я увижу у Вас что-то знакомое я непременно выскажу свое мнение... готов потратить время только при этом условии.

Изображение
С уважением, Морозов Валерий Борисович

Станислав Кравченко
Сообщения: 1085
Зарегистрирован: Ср янв 23, 2008 14:47

Номер сообщения:#3   Станислав Кравченко »

Я всего лишь философ, любитель упорядоченно мыслить, врядли смогу соответствовать вашему требованию высокохудожественного слова.
Слова мои будут просты, но упорядоченны.
Начнем с определения:
БСЭ
СКОРОСТЬ , характеристика движения точки (тела), численно равная при равномерном движении отношению пройденного пути s к промежутку времени t, т. е. ? = s / t.
Лично для себя формулирую определение понятия следующим образом: скорость есть первая производная положения одного физического объекта относительно другого по аргументу времени.
Возражения будут?
философ

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 33578
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Номер сообщения:#4   morozov »

Лично для себя формулирую определение понятия следующим образом: скорость есть первая производная положения одного физического объекта относительно другого по аргументу времени.
Как-то не очень...
Ну-ну мы вообще-то про скорость света говорим..
Может у вас есть другое определение?
"положения одного физического объекта относительно другого" - это как применительно к нашей задаче что?

Учебник бы посмотрели. Энциклопедия тоже неплохо... и движение равномерное....

кстати это проверяется экспериментально....
ЗАДАЧА
Как это проверяется?
С уважением, Морозов Валерий Борисович

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 33578
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Номер сообщения:#5   morozov »

БСЭ
СКОРОСТЬ СВЕТА в свободном пространстве (вакууме) с, скорость распространения любых
электромагнитных волн (в т. ч. световых); одна из фундаментальных физических постоянных, огромная
роль к-рой в совр. физике определяется тем, что она представляет собой предельную скорость
распространения любых физич. воздействий (см. Относительности теория) и инвариантна (т. е. не
меняется) при переходе от одной системы отсчёта к другой. Никакие сигналы не могут быть переданы со
скоростью, большей с, а со скоростью с их можно передать лишь в вакууме. Величина с связывает массу и
полную энергию материального тела; через неё выражаются преобразования координат, скоростей и
времени при изменении системы отсчёта (Лоренца преобразования); она входит во мн. др. соотношения.
Под С. с. в среде с' обычно понимают лишь скорость распространения оптического излучения (света); она
зависит от преломления показателя среды п, различного, в свою очередь, для разных частот v излучения
(дисперсия света): с'(v) = c/n(v). Эта зависимость приводит к отличию групповой скорости от фазовой
скорости света в среде, если речь идёт не о монохроматическом свете (для С. с. в вакууме эти две
величины совпадают). Экспериментально определяя с', всегда измеряют групповую С. с. либо т. н. скорость
сигнала, или скорость. передачи энергии, только в нек-рых спец. случаях не равную групповой.
........................................
Как можно более точное измерение величины с чрезвычайно важно не только в общетеоретич. плане и для
определения значений др. физич. величин, но и для практич. целей (см. ниже). Впервые С. с. определил в
1676 О. К. Рёмер по изменению промежутков времени между затмениями спутника Юпитера Иo. В 1728 то
же проделал Дж. Брадлей, исходя из своих наблюдений аберрации света звёзд. На Земле С. с. первым
измерил - по времени прохождения светом точно известного расстояния (базы) - в 1849 А. И. Л. Физо.
(Показатель преломления воздуха очень мало отличается от 1, и наземные измерения дают величину, весьма
близкую к с.) В опыте Физо пучок света периодически прерывался вращающимся зубчатым диском,
проходил базу (ок. 8 км) и, отразившись от зеркала, возвращался на периферию диска (рис. 1). Падая при
этом на зубец, свет не достигал наблюдателя, попадая в промежуток между зубцами,-регистрировался
наблюдателем. По известным скоростям вращения диска определялось время прохождения светом базы.
Физо получил с = 315 300 км/сек.

Рис. 1. Определение скорости света методом "зубчатого колеса" (методом Физо). S - источник света; W -
вращающееся зубчатое колесо с изменяемой скоростью вращения и точно известными ширинами зубцов и
промежутков а между ними; N - полупрозрачное зеркало; М - отражающее зеркало; MN - точно измеренное
расстояние (база); E - окуляр. Наблюдатель регистрирует в Е свет наибольшей яркости, когда время
прохождения светом расстояния NM и обратно равно времени поворота W на целое число зубцов (1,2,3 и т.
д.). Пучок лучей света при этом проходит строго посередине между зубцами как на участке NM, так и при
обратном ходе MN.

В 1862 Ж. Б. Л. Фуко реализовал высказанную в 1838 идею Д. Араго, применив вместо зубчатого диска
быстровращающееся (512 об /сек) зеркало. Отражаясь от зеркала, пучок света направлялся на базу и по
возвращении вновь попадал на это же зеркало, успевшее повернуться на нек-рый малый угол (рис. 2). При
базе всего в 20 м Фуко нашёл, что С. с. равна 298000 ? 500 км/сек. Схемы и осн. идеи опытов Физо и Фуко
были многократно использованы на более совершенной технич. основе др. учёными, измерявшими С. с.
Наибольшего развития метод Фуко достиг в работах А. Майкельсона (1879, 1902, 1926). Полученное им в
1926 значение с= 299796 ? 4 км/сек было тогда самым точным и вошло в интернац. таблицы физич.
величин.
 

Рис. 2. Определение скорости света методом вращающегося зеркала (методом Фуко). S - источник света; R -
быстровращающееся зеркало; С - неподвнжное вогнутое зеркало, центр которого совпадает с осью вращения
R (поэтому свет, отражённый С, всегда падает обратно на R); М - полупрозрачное Зеркало; L - объектив; Е -
окуляр; RC - точно измеренное расстояние (база). Пунктиром показаны положение R, изменившееся за время
прохождения светом пути RC и обратно, и обратный ход пучка лучей через L. L собирает отражённый пучок
в точке S', а не вновь в точке 5, как это было бы при неподвижном зеркале R. Скорость света устанавливают,
измеряя смещение SS'.
 

Измерения С. с. в 19 в. не только выполнили свою непосредственную задачу, но и сыграли чрезвычайно
большую роль в физике. Они дополнительно подтвердили волновую теорию света (см. Оптика), уже
достаточно обоснованную другими экспериментами (Фуко, 1850, сравнение С. с. одной и той же частоты v
в воздухе и воде), а также установили тесную связь оптики с теорией электромагнетизма - измеренная С. с.
совпала, со скоростью электромагнитных волн, вычисленной из отношения электромагнитной и
электростатич. единиц электрич. заряда (опыты В. Вебера и Ф. Колърауша в 1856 и последующие более
точные измерения Дж. К. Максвелла). Последнее явилось одним из отправных пунктов при создании
Максвеллом электромагнитной теории света в 1864-73. Кроме того, измерения С. с. вскрыли глубокое
противоречие в осн. теоретич. посылках физики того времени, связанных с представлением о мировом
эфире. Эти измерения давали аргументы в пользу взаимоисключающих гипотез о поведении эфира при
движении через него материальных тел (анализ явления аберрации света англ. физиком Дж. Б. Эри в 1871 и
Физо опыт 1851, повторённый в 1886 Майкельсоном и Э. Морли, результаты к-рых поддерживали
концепцию частичного увлечения эфира; Майкельсона опыт 1881 и 1887 -последний совместно с Морли,-
отвергший к.-л. увлечение эфира). Разрешить это противоречие удалоеь лишь в спец. теории
относительности (А. Эйнштейн, 1905).

В совр. измерениях С. с. используется модернизированный метод Физо (модуляц. метод) с заменой
зубчатого колеса на электрооптич., дифракционный, интерференционный или к.-л. иной модулятор света,
полностью прерывающий или ослабляющий световой пучок (см. Модуляция света). Приёмником излучения
служит фотоэлемент или фотоэлектронный умножитель. Применение лазера в качестве источника света,
ультразвукового модулятора со стабилизированной частотой и повышение точности измерения длины базы
позволили снизить погрешности измерений и получить значение с = 299792,5 ? 0,15 км/сек. Помимо
прямых измерений С. с. по времени прохождения известной базы широко применяются т. н. косвенные
методы, дающие ещё большую точность. Так, методом микроволнового вакуумированного резонатора (англ.
физик К. Фрум, 1958) при длине волны излучения Л(лямбда) = 4 см получено значение с = 299792,5 ? ?0,1
км/сек. Погрешность определения С. с. как частного от деления независимо найденных X и v атомарных или
молекулярных спектральных линий ещё меньше. Амер. учёный К. Ивенсон и его сотрудники в 1972 по
цезиевому стандарту частоты (см. Квантовые стандарты частоты) нашли с точностью до 11 знаков
частоту излучения СН4-лазера, а по криптоновому стандарту частоты - его длину волны (ок. 3,39 мкм) и
получили с = 299792456,2 ? 0,8 м/сек. К наст. времени (1976) по решению XII Генеральной ассамблеи
Междунар. союза по радиосвязи (1957) принято считать С. с. в вакууме равной 299792 ? 0,4 км/сек.

Знание точной величины С. с. имеет большое практич. значение, в частности в связи с определением
расстояний по времени прохождения радио- или световых сигналов в радиолокации, оптической локации и
дальнометрии. Особенно широко этот метод применяется в геодезии и в системах слежения за
искусственными спутниками Земли; он использован для точного измерения расстояния между Землёй и
Луной и для решения ряда др. задач.

Лит.: Вафиади В. Г., Попов Ю. В., Скорость света и ее значение в науке и технике, Минск, 1970; Тейлор Б.
Н., Паркер В., Лангенберг Д., Фундаментальные константы и квантовая электродинамика, пер. с англ., М.,
1972; Розенберг Г. В., Скорость света в вакууме, "Успехи физических наук", 1952, т. 48, в. 4; F г о о m е К. D.,
"Proceedings of Royal Society", 1958, ser A, v. 247, p. 109; Evenson K. et a 1, 1972 Annual Meeting of the Optical
Society of America, San Francisco, 1972. A. М. Бонч-Бруевич.
С уважением, Морозов Валерий Борисович

Станислав Кравченко
Сообщения: 1085
Зарегистрирован: Ср янв 23, 2008 14:47

Номер сообщения:#6   Станислав Кравченко »

Спасибо за справочный материал, но до того, как говорить о конкретной скорости чего-то, необходимо четко уяснить сущность понятия "скорость", которая и выражается через общепринятое определение.
Как-то не очень...
Если можно, что "не очень" конкретно?
Конечно лучше было бы начать с определения понятия движения:
ДВИЖЕНИЕ - способ существования материи, в самом общем виде - изменение вообще (в пространстве с течением времени), всякое взаимодействие объектов.
Свое определение движения формулирую следующим образом: движение есть любое изменение положения одного физического объекта относительно другого по аргументу времени.
"Любовь" к термину "положение" отнюдь не случайна, она подчеркивает натуральный, действительный, регистрационный характер определения.
Под "положением" я понимаю приборно регистрируемые пространственное отношение одного физического объекта относительно другого. Поскольку любой физический объект приборно регистрируется через события с ним, то иначе положение можно охарактеризовать как пространственные отношения пары событий, ассоциируемых с данными физическими объектами.
Именно в плане отношения к действительности плане мне совершенно не нравится определение понятия скорость в физической энциклопедии:
СКОРОСТЬ ? одна ив основных кинематич. характеристик движения точки: v = drldt, где dr ? элементарное перемещение (или приращение радиуса-вектора г) точки в данной системе отсчёта за время dt. Направлен вектор v по касательной к траектории в сторону движения точки. По модулю v = dsidt, где ds? элементарный путь точки аа время dt.
Не нравится именно в силу употребления заведомо абстрактного термина "точка", а не много более действительного "объект". Не нравится в силу употребления заведомо абстрактных понятий "элементарного перемещения" без опоры на действительность, на то, что приборно регистрируется и измеряется - элементарное физическое событие (квант действия).
Я изначально акцентируюсь на определениях для исключения разночтений в толковании понятий, как дань уважения к физике, достаточно точной науке о действительности.
философ

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 33578
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Номер сообщения:#7   morozov »

Свое определение движения формулирую следующим образом: движение есть любое изменение положения одного физического объекта относительно другого по аргументу времени.
Я же сказал, что не очень... не надо усложнять. Из этого определения выпадает вращение.
Давайте, для начала пользоваться принятыми определениями. Пере формулировка или ничего не дает нового, а если дает, то это уже определение чего-то другого. Смысла определять уже определенное нет.
Можно дополнить примерами

В тему
определения скорости для точки мыло пригодны для сплошной среды.. и совершенно бессмысленны для ЭМ поля. Движение ОДНОРОДНОГО поля относительно самого себя не имеет места (экспериментальный факт).
Под "положением" я понимаю приборно регистрируемые пространственное отношение одного физического объекта относительно другого.
Вы родом не из Бухары?
откуда такая страсть к цветистым выражениям?

скажем проще координата...

И все-таки наш сегодняшний предмет оптика. Скорость света (волны) двояка есть скорость фазовая и групповая...
1. гворим о групповой скорости
2. фазовая скорость в вакууме совпадает с групповой, это доказывается отдельными экспериментами, и это проверено достаточно надежно.
С уважением, Морозов Валерий Борисович

Станислав Кравченко
Сообщения: 1085
Зарегистрирован: Ср янв 23, 2008 14:47

Номер сообщения:#8   Станислав Кравченко »

Из этого определения выпадает вращение.
Каким образом?
Разве вращение не есть "изменение положения", без изменения расстояния?
Давайте, для начала пользоваться принятыми определениями.
ОК!
определения скорости для точки мыло пригодны для сплошной среды..
Вам придется сначала доказать, что свет есть сплошная среда. А это будет противоречить экспериментальным фактам, поскольку фотоны приборно регистрируются по отдельности. Надеюсь, пропагандируемую Вами книжку Вавилова, где приведены соответствующие факты, Вы еще не забыли.
И все-таки наш сегодняшний предмет оптика.
Не совсем так, предметом познания физики всегда была, есть и будет действительность. А оптика, ТО, КЭД ... - все тридевятое, не предмет, описание, разной степени детализации, упрощения.
Поэтому опираться буду не на те или иные описания, на факты действительности. И критерием истинности будут, опять же, те самые факты действительности, а не всякие священные для кого-то писания.
философ

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 33578
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Номер сообщения:#9   morozov »

Разве вращение не есть "изменение положения", без изменения расстояния? Разве вращение не есть "изменение положения", без изменения расстояния?
Разумеется нет...

"изменения расстояния"
расстояние определяется между точками , а не предметами.
Вы кстати знаете что такое расстояние между городами в России?
Вам придется сначала доказать, что свет есть сплошная среда.
Во первых предмет обсуждения оптика. Во вторых свет не среда.
Впрочем если хотите чего-то доказать - доказывайте...

Если попытаетесь говорить о точках фотонах , мгновенном поглощении фотона и прочей ерунде... придется ДОКАЗАТЬ это... но не с помощью филологии... а просто привести пример эксперимента...

Поэтому говорим только об оптике, как о совокупности экспериментальных фактов... Если Вы что-то имеете против вам придется взять учебник и показать где у авторов ошибка.. или провести соответствующий эксперимент.
И критерием истинности будут, опять же, те самые факты действительности, а не всякие священные для кого-то писания.
давайте окончим треп и поговрим о о фазе, овсприткуде и скорости волны..

и так как определяется скорость волны?

либо Вы это знаете или не знаете..

нет в физике никакой истинности, есть измерения величин, ошибки измерений...

Вы, господин проповедник...имели что-то сказать по теме?
С уважением, Морозов Валерий Борисович

Станислав Кравченко
Сообщения: 1085
Зарегистрирован: Ср янв 23, 2008 14:47

Номер сообщения:#10   Станислав Кравченко »

Пока воинствующим проповедником выступает Морозов В.Б. и дурно пахнет высокомерием властвующего невежи.
Я не собираюсь говорить о скорости волны, поскольку экспериментально установлено - свет не есть волна.
Можно поговорить об оптике - прикладном техническом разделе сугубо классической физики, исследующий процессы излучения света, его распространение в различных средах и взаимодействие света c веществом. Только использование понятия "скорость света" много шире оптики и даже классической физики.
А для этого следует установить факт "распространения" света. Мне такие факты не известны. Потому мой вопрос
- есть ли хоть один надежно установленный факт приборной регистрации движения света?
философ

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 33578
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Номер сообщения:#11   morozov »

Я не собираюсь говорить о скорости волны, поскольку экспериментально установлено - свет не есть волна.
тю интерференция, дифракция - миф?

И учебники, по оптике можно выкинуть?

Хамством тут не отделаетесь.... приведите пример где свет ведет себя не как волна...
Не важно эксперимент это или теоретическое обоснование (только обязательно со ссылкой на источник)...

И не предлагать бреда на уровне волна - квант действия..
А для этого следует установить факт "распространения" света. Мне такие факты не известны. Потому мой вопрос
- есть ли хоть один надежно установленный факт приборной регистрации движения света?
о чем это вы?

Мы разбираем опыт по измерению скорости распространения света...
извольте не употреблять термины собственного приготовления...
Только использование понятия "скорость света" много шире оптики и даже классической физики. "
не конкретно...

Давайте конкретно не "по понятиям " а по физике, не знаете что такое скорость света, так и скажите...
скорость волны строго определена.. и это не имеет смысл обсуждать это физическая величина..
А для этого следует установить факт "распространения" света. Мне такие факты не известны.
включите лампочку... только и делов...
С уважением, Морозов Валерий Борисович

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 33578
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Номер сообщения:#12   morozov »

Давайте по-простому. Фуко измерил групповую скорость света.

У вас я вижу нет никаких возражений...
просто вы забыли (скорее никогда не знали) что такое скорость.
Можно оценить погрешность измерения. она невелика даже по современным меркам... по крайней мере хороший цифровой тестер имеет имеет большую погрешность.

есть очень простой способ измерения скорости света (фазовой) посмотреть сдвиг частот (доплеровский сдвиг) от движущегося предмета (автомобиля) например взяв у ГИБДДшника прибор.
попробуйте сообразить как это сделать если частоты известны и известна скорость автомобиля...
С уважением, Морозов Валерий Борисович

Станислав Кравченко
Сообщения: 1085
Зарегистрирован: Ср янв 23, 2008 14:47

Номер сообщения:#13   Станислав Кравченко »

Модератор демонстративно нарушает Правила. Отказываюсь от диалога пока не извинитесь.
философ

FENIMUS
Сообщения: 989
Зарегистрирован: Пн мар 31, 2008 11:57
Контактная информация:

Номер сообщения:#14   FENIMUS »

Любителям дифференцировать по времени:
В релятивистском случае время двумерно:
t = t - X*v/c^2
Давайте дифференцируйте...

Станислав Кравченко
Сообщения: 1085
Зарегистрирован: Ср янв 23, 2008 14:47

Номер сообщения:#15   Станислав Кравченко »

Любителям многомерия времени - вы бы хоть как-то соотносили свои утверждения с действительностью.
Даже модельно у вас РАЗНЫЕ системы отсчета.
Поймите это.
Не флудите попусту.
философ

Ответить

Вернуться в «Дискуссионный клуб / Debating-Society»