Ocena brak

METODY WYZNACZANIA PRĘDKOŚCI ŚWIATŁA - Doświadczenie Römera

Autor /Bonifacy Dodano /03.10.2011

Po raz pierwszy prędkość światła wyznaczona została w roku 1676 przez duńskiego uczonego Olafa Rö-mera. Römer był astronomem. Pomyślny wynik jego prac tłumaczymy właśnie tym, że odległości między ciałami, dla których mierzył on prędkość światła, były bardzo duże. Były to bowiem odległości między pla-netami Układu Słonecznego. Römer obserwował zaćmienia księżyców Jowisza - największej planety Układu Słonecznego. Jowisz, w odróżnieniu od Ziemi, ma dwanaście księżyców. Obiektem obserwacji Römera był księżyc Io. Astronom widział, jak księżyc przesuwał się na tle planety, pogrążał w jej cień i znikał z pola widzenia. Potem pojawiał się ponownie jak nagle zapalona lampa. Czas, który upływał mię-dzy dwoma kolejnymi pojawieniami się Io zza tarczy Jowisza był równy 48 godzin i 28 minut. W ten spo-sób księżyc spełniał rolę ogromnego zegara niebieskiego, który w równych odcinkach czasu przesyłał sygnały na Ziemię.

Pierwszych pomiarów czasu obiegu księżyca dokonał Römer w chwili, kiedy Ziemia, krążąc wokół Słońca znajdowała się najbliżej Jowisza. Podobne pomiary dokonane 6 miesięcy później, kiedy Ziemia zwiększyła odległość od Jowisza o odcinek równy średnicy swej orbity, wykazały nieoczeki-wanie, że Io wynurzał się z cienia Jowisza o 15 minut później niż należałoby oczekiwać, znając czas jego obiegu. Römer wytłumaczył to w następujący sposób: "Jeśli mógłbym pozostać po przeciwnej stronie orbity ziemskiej, to Io zawsze wynurzałby się z cienia w przedziwnym czasie; obserwator znajdujący się tam zobaczyłby Io 15 minut wcześniej. W naszym przypadku opóźnienie spowodowane jest tym, że świa-tło potrzebuje 15 minut na przebycie drogi dzielącej miejsca mojej pierwszej i drugiej obserwacji".

Znając opóźnienie pojawiania się księżyca oraz odległość, która to powoduje, można wyznaczyć prędkość światła dzieląc tę odległość (średnica orbity Ziemi) przez czas opóźnienia. Jak okazało się, prędkość światła jest niezwykle duża i wynosi około 300 000 km/s (przyjmując niedokładną wówczas wartość średnicy orbity Ziemi Römer wyznaczył wartość prędkości światła na c = 214 300 km/s). Dlatego też niesłychanie trudno jest zmierzyć czas, w którym światło rozchodzi się między dwoma punktami na Ziemi. Zauważamy, że w ciągu jednej sekundy światło przebywa drogę 8-krotnie większą niż długość równika.

Podobne prace

Do góry