12.15. Meranie rýchlosti svetla

Vtipnú metódu na určenie rýchlosti svetla použil A.A.Michelson (1852-1931). Merací prístroj (pozri obrázok) pozostáva z otáčajúceho sa mnohohranu M, na ktorého ploškách sú pripevnené zrkadlá. V dostatočnej vzdialenosti od mnohranu je umiestnené zrkadlo Z. V originálnom experimente bola vzdialenosť MZ asi 10 km a bola presne zmeraná pomocou teodolitu. V malej vzdialenosti od mnohohranu (asi 1 meter) bol umiestnený pozorovateľ P. Z tohto bodu bol vysielaný zaostrený svetelný lúč.

Na začiatku experimentu bol mnohohran v pokoji a po odraze na vzdialenom zrkadle sa vracal späť do bodu z ktorého bol vyslaný. Po roztočení mnohohranu (v našom prípade v smere hodinových ručičiek) sa posunie prichádzajúci lúč do ľava o vzdialenosť d. Ak poznáme vzdialenosť MZ a uhlovú rýchlosť otáčania mnohohranu, možno z merania posunu lúča určiť rýchlosť svetla.

(12.15.1.)

Pre očakávanú rýchlosť svetla c=2.99x10⁸ms^-1 a uhlovej rýchlosti w=10s^-1 otáčania mnohohranu dostaneme posun lúča d=3.34x10^-4m, čo sa dá pozorovať pod mikroskopom.

Pre zachovanie historickej objektivity treba poznamenať, že prvé merania vedúce k určeniu rýchlosti svetla urobil dánsky hvezdár Ole Roemer v roku 1676. Na určenie rýchlosti svetla použil astronomické pozorovania. Z nich vyplynulo, že svetelný lúč potrebuje na prekonanie vzdialenosti rovnej priemeru obežnej dráhy Zeme 22 minút. Dnešné presné merania ukazujú, že tento čas je asi 17 minút.