110318빛의속도예비

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목차

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본문내용

(1) 실험의 목표
푸코의 실험방법을 이해한다. 그리고 그 방법을 이용하여 빛의 속도를 측정할 수 있다.

(2) 배경
최초로 빛의 속도를 유한한 값으로 구한 사람은 뢰머였다. 목성의 한 위성에 대한 관측을 계속하던 중, 목성의 위성이 목성과 지구의 사이에 정렬하는 주기가 지구가 목성을 향해 다가갈 때와 멀어져 갈 때에 따라 달라진다는 것을 알아내었다. 이러한 현상을 뢰머는 빛의 속도가 유한하다는 가정하에 설명하였고 또한 빛의 속도도 구할 수 있었다. 속도는 로 실제의 값보다 1/3정도 작은 값이다. 이 오차는 그 당시의 천문학에서의 거리측정의 부정확성 때문이었다,
나중에 피조는 빛의 속도를 직접적인 방법으로 측정하였다. 그는 빨리 회전하는 톱니바퀴 앞에서 광선을 톱니부분으로 비추어 그 광선이 회전하는 톱니에 의해 단속적으로 차단되어 펄스 형태로 발사되도록 하였다. 이 광선은 이로부터 8.63km 떨어진 지점에 있는 거울에 의해 반사되 돌아오고 톱니바퀴를 통과해 눈으로 관찰할 수 있게 했다. 그러나 톱니의 회전속도가 적당치 않으면 빛이 차단되 볼수 없고 단지 회전하는 톱니의 골 부분을 통과한 빛이 되돌아 왔을 때 다시 골을 만나면 눈으로 빛을 관측할 수 있게 된다. 피조는 라는 값을 얻어내었다.
푸코는 회전하는 거울을 이용해 더욱 정밀하게 빛의 속도를 측정해냈다. 이 방법으로 푸코는 물속에서의 빛의 속도를 구할 수 있었기 때문에 빛의 본성에 대한 파동성, 입자성의 논란을 종식시켰다.

(3) 이론
푸코의 방법에 의한 빛의 속도 측정 원리
아래 그림이 푸코실험에 사용될 실험 장치이다.
푸코방법의 빛의 속도 측정법

참고 자료

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