Physik /

Lichtgeschwindigkeit-Armand Fizeau

Floranifan

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11/12/10

Präsentation

Powerpoint zu Armand Fizeau und Lichtgeschwindigkeit

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C LICHTGESCHWINDIGKEIT ARMAND FIZEAU Zahnradmethode zur Bestimmung der Lichtgeschwindigkeit CABRAMO B COOP 45 01 ÜBERBLICK/GESCHICHTE 02 VERSUCHSAUFBAU 03 FUNKTIONSWEISE 04 ERGEBNIS 05 QUELLEN GLIEDERUNG ÜBERBLICK 1848/9: Armand Hippolyte Louis Fizeau bestimmt auf experimentelle Weise die Geschwindigkeit von weißem Licht = Zahnradmethode Methode geht auf Experimente von Galileo Galilei von 1600 zurück: zwei Personen mit jeweils einer Lampe (+ Klappe zur Unterbrechung des Lichts) wurden auf zwei Hügel positioniert -> erste öffnet seine Lampe, der zweite drauf hin ebenso (wenn er das Lichtsignal wahrgenommen hat) -> erste versuchte dann die Verzögerung zwischen dem ersten Öffnen und dem Lichtsignal des anderen zu schätzen → Geschwindigkeit des Lichtes viel zu hoch, Ergebnis: lediglich ein Wert für die menschliche Reaktionszeit Armand Fizeau Galileo Galileis Experiment GALILEO ÜBERBLICK 3 AUFBAU Armand Fizeaus Versuchsaufbau "Sende"-Fernrohr mit Zahnrad Zahnradantrieb "Empfangs"- Fernrohr mit Spiegel Lichtquelle Versuchsaufbau Zahnrad Spiegel d=8633 m halbdurchlässiger Spiegel Lichtquelle Experimentdurchführung entlang einer s=8,6 km lange Strecke in der Nähe von Paris Lichtquelle ,,Lampe mit sehr großer Helligkeit" rotierendes Zahnrad (n=720 Zacken) mit bestimmter Drehfrequenz=v; angetrieben durch Gewichte getriebene Räderwerk (von Hr. Fromet); Zähler ermittelte Umdrehungsgeschwindigkeit zwei Fernrohre (Sendefernrohr in Belvedere, Empfangsfernrohr auf Höhe des Montmartre) reflektierender Spiegel anstatt einer zweiten Person halbdurchlässiger Spiegel VERSUCHSAUFBAU 4 Beobachter halbdurch lässiger Spiegel Licht- Beobachter halbdurch lässiger Spiegel Licht- quelle "Sende'- Fernrohr T "Sende- Ferrohr A Zahnradsystem Spiegel LQ Hinweg "Empfangs"- Fernrohr ↓↑ d=8633m Zahnrad Rückweg "Emptangs- Fernrohr d=8633m Zahnrad Spiegel Halbspiegel Spiegel FUNKTIONSWEISE Licht wurde von der Lichtquelle zu einem halbdurchlässigen Spiegel weitergeleitet -> leitet das Licht in Form von Lichtblitzen (durch das drehende Zahnrad zustande kommend) zum zweiten Spiegel mit einer Distanz von 8633m -> Licht wird reflektiert + gelangt durch Zahnrad wieder zum Betrachter Zahnrad dreht sich nicht/sehr langsam: kann direkt...

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in das Auge des Betrachters gelangen, da das Licht so schnell ist, dass es die gleiche Zahnradlücke beim Rückweg trifft, die es beim Hinweg zum reflektierenden Spiegel durchbrochen hat (Betrachter sieht dann im Takt der Zahnfolge das Licht aufblitzen) schnellere Umdrehungen: schneller Hell-Dunkel-Wechsel kann unser Auge nicht ganz wahrnehmen -> man sieht eine „mittlere Helligkeit" Drehzahl des Zahnrades wird anschließend so lange erhöht, bis der reflektierte Lichtstrahl nicht mehr auf eine Zahnradlücke trifft, sondern auf den nächsten Zacken -> Beobachter konnten dann den Lichtstrahl nicht mehr sehen (trat bei einer Drehzahl von 12,6 Umdrehungen/s auf) FUNKTIONSWEISE 5