光の速さ
マイケルソンの実験
1881(1887)年、アメリカ人マイケルソンは回転する八面鏡を用いて光りの往復時間を測定して光の速さを求めた。
図で、光源Sを出た光のパルスを八面鏡Aに当てると、図に示すような経路(S−A−M1-M2-C−O)を通って観測者Oに到達する。
鏡を回転し、次第にまし、光が往復する間にC面がB面まできていると再び光のパルスが 観測者Oの眼にはいる。
関係する物理量は
・八面鏡の回転数..........n
・面Aから平面鏡M1までの距離.......d
光の速さcを求めて見よう。
・ 回転の間に光は往復距離2d進むので
回転の時間t1は t1=1/8n
往復する時間t2は t2=2L/c
t1=t2 より
c=16nL
マイケルソンは約35[km]はなれたウイルソン山とベサンアントニオ山(カリフォルニア州)とで実験を何回も行った。
一番よい値はc=2.99796 ×108[m/s]であった。これは実に真の値より4[km/s]の不確かだけである。
問題 d=3×104[m]
n=625[回/s] として光の速さcを求めよ。