Medición de la velocidad de la luz (Bradley y Foucault)

MEDICIÓN DE LA VELOCIDAD DE LA LUZ

Bradley y Foucault

Alejandra Gómez Ramírez Camilo Hurtado Ballesteros

íNdice

07.AGRADECIMIENTOS

04.Experimento “Stellar Aberration”

01.CONTEXTO HISTóRICO

05.Experimento “Rotating Mirror”

02.BIOGRAFíA J. BRADLEY

06.COMPARACIóN

03.BIOGRAFÍA l. foucault

01

cONTEXTO HISTóRICO

Utilizando un interferómetro láser, la Oficina Nacional de Normas de EE. UU. determinó c = 299792456,2 ± 1,1 m / s.

Se creía que la velocidad de la luz era infinita y podía viajar cualquier distancia instantáneamente.

Hippolyte Fizeau desarrolló un método para determinar la velocidad de la luz.

Ole Rømer: primera estimación cuantitativa de la velocidad de la luz

1972

1849

1638

1667

1676

1729

1862

La Academia del Cimento de Florencia informó que había realizado el experimento de Galileo, pero no se observó ningún retraso

James Bradley descubrió la aberración estelar. A partir de este efecto determinó la velocidad de la luz.

Léon Foucault mejoró el método de Fizeau

Galileo Galilei propuso el experimento de las linteras

02.

JAMES BRADLEY

(1692–1762)

• Uno de los tres astrónomos más importantes del siglo XVlll.
• En 1718, fue elegido miembro de la Royal Society.
• En 1721 comenzó a ejercer como catedrático de astronomía en Oxford.
• En 1725 hizo el descubrimiento de la aberración de la luz (publicado en 1728).
• En 1741, Bradley sucedió a Halley como Astrónomo Real de la Royal Society y director de Greenwich.
• En 1748, dio a conocer su segundo descubrimiento de importancia capital: la nutación del eje de rotación de la Tierra.

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"Es a estos dos descubrimientos de Bradley a los que debemos la exactitud de la astronomía moderna ... Este doble servicio asegura a su descubridor el lugar más distinguido (después de Hiparco y Kepler) por encima de los más grandes astrónomos de todas las edades y de todos los países".-Jean Baptiste Joseph Delambre

03.

león Foucault

(1819-1868)

• Físico francés mejor conocido por su demostración del péndulo de Foucault, un dispositivo que demuestra el efecto de la rotación de la Tierra.
• Considerado como el fundador de la técnica moderna de construcción de los grandes telescopios.
• En 1850 realizó con Fizeau (primero como colaborador, y después como rival) una serie de experimentos sobre la velocidad relativa de la luz en diferentes medios, confirmando que varía inversamente con el índice de refracción del medio en el que se propaga.
• Obtuvo el doctorado en la Facultad de Ciencias de París, con una tesis titulada Sobre la velocidad de la luz en el aire y en el agua (presentada en 1853).

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"A los 25 años, sin haber aprendido nada en la escuela ni de libros, entusiasta por la ciencia pero no por el estudio, Léon Foucault asumió la tarea de hacer comprensible al público el trabajo de los científicos y de emitir juicios sobre el valor del trabajo de los principales hombres de la ciencia.".-Joseph Louis François Bertrand

04.

EXPERIMENTO “STELLAR ABERRATION”

La aberración estelar hace referencia a la diferencia entre la posición observada de una estrella y su posición real. Este fenómeno produce un movimiento aparente de las posiciones de los objetos celestes dependiente de la velocidad del observador. Para este experimento Bradley en 1727 se fijó en la estrella Eltanin la estrella más brillante de la constelación del dragón (draco), con el fin de medir un pequeño cambio en la posición de la estrella, llamado paralaje estelar.

Cálculo de distancia a las estrellas

Posición aparente de la estrella

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Aberración estelar

Observación real de Bradley

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05.

EXPERIMENTO “ROTATING MIRROR”

El experimento de León Foucault es realidad una mejora al método previamente utilizado por el astrónomo Hyppolyte Fizeau en 1849 que requería que la luz pasara por una rueda dentada y viaje 8 km hasta un espejo fijo, donde se reflejaba y volvía, con este método obtuvo un valor de 313.000.000 m/s . Foucault cambió la rueda dentada que usó Fizeau y en su lugar usó un espejo rotante, permitiendo entonces reducir la distancia al espejo fijo de 8 km, a solamente unos pocos metros.

Por lo tanto puedo hallar la velocidad de la luz conociendo el radio a las revoluciones n y el ángulo theta.

Cómo conocer este ángulo es complicado, podemos hallarlo con ciertas condiciones geométricas...

(1)

De (1) y (2)...

(2)

06.

COMPARACIóN

Espejo giratorio (Foucault)

Aberración estelar(Bradley)

• Observación astronómica
• No intencional
• Cálculo de velocidad: 283 000 Km/s.
• 5.6% de error.

• Montaje óptico en laboratorio
• Intencional
• Cálculo de velocidad: 298 000 Km/s.
• 0.6% de error.

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