Как Физо провел свой знаменитый эксперимент со скоростью света?

Однажды я услышал в выступлении на TED, как Физо измерил скорость света в 19 веке. Вот ссылка

https://www.youtube.com/watch?v=F8UFGu2M2gM

Вы можете прочитать об этом здесь, в Википедии:

http://en.wikipedia.org/wiki/Fizeau%E2%80%93Foucault_apparatus

Краткое резюме: Он поместил нечто вроде вращающегося колеса перед лучом света и зеркало вдали от этих двух вещей. Луч света проходит между двумя зубьями вращающегося колеса, достигает зеркала и возвращается обратно от первоисточника. Поскольку колесо вращается очень быстро, за время, пока свет движется, колесо немного повернулось, но достаточно, чтобы воспрепятствовать прохождению времени через точку, в которую он вошел. Зная расстояние от зеркала, а также скорость вращения колеса, можно легко вычислить скорость света. Эксперимент лучше описан в википедии, здесь я написал его упрощенную версию.

Мне понравился эксперимент, потому что его было довольно легко воспроизвести, поэтому я заказал на Amazon зеленую лазерную указку, которая может достигать до 10 км. В качестве доказательства поехали с другом ночью в место, где хорошая видимость. Мы начали ставить зеркало где-то в 500 метрах от лазера, но и с этого расстояния свет рассеивался настолько, что собрать свет зеркалом было невозможно.

Лазер очень мощный, из тех, что можно увидеть весь луч (обычно используется в астрономии). Если я не могу повторить эксперимент с таким лазером, то как Физо мог сделать это в 18 веке, используя гораздо более примитивный источник света и располагая зеркало гораздо дальше? В Википедии написано, что расстояние между ними было около 8 км.

Так в чем твой вопрос? Как воспроизвести эксперимент.
Надеюсь, лазер пришел с некоторыми спецификациями. Не только выходная мощность (кстати, вам посчастливилось получить настоящую высокую мощность от Amazon - большинство лазеров в Интернете во много раз хуже, чем рекламируется), но также «расхождение луча» или что-то подобное. По крайней мере, это может помочь в диагностике того, почему ваша конкретная установка не работает.
Была ли ваша конкретная проблема в том, что отраженный свет был нестабильным? en.wikipedia.org/wiki/Corner_reflector Без лазеров я бы использовал больше огня.
Часть проблемы, по-видимому, связана с тем фактом, что вы на самом деле не пытались повторить оригинальный эксперимент Физо, а пытались создать свою собственную «специальную» версию похожего эксперимента. Итак, что действительно провалилось, так это ваш эксперимент, который не был хорошо спланирован. Думали ли вы о коллимации источника света, как вы гарантировали качество зеркала?
Если вы смогли увидеть пятно луча вдалеке, значит, хоть немного света уже вернулось к вашему глазу! И этого может (по крайней мере, в принципе) быть достаточно. Зеркало и потенциальные линзы просто служат для увеличения количества возвращаемого света. Нет необходимости возвращать весь луч.

Ответы (1)

Здесь гораздо лучше описан эксперимент Физо, проведенный в девятнадцатом веке. Некоторые из ключевых особенностей, которые позволили Физо добиться успеха:

  • Линза для сбора света от источника
  • Коллиматорная линза для предотвращения расхождения света во время его пути.
  • Луч большого диаметра для минимизации уширения луча за счет дифракции
  • Больше линз для фокусировки света на детекторе
  • Свет попал прямо в очень чувствительный детектор: человеческий глаз. Почти наверняка он проводил этот эксперимент ночью.
Небольшой комментарий к сообщению (v1): Пожалуйста, рассмотрите возможность явного указания автора, названия и т. д. ссылки, чтобы можно было восстановить ссылку в случае ее порчи.