암실6번(Measuring speed of light by modulated light)예비보고서

소개글

카이스트 물리실험3 보고서입니다.

목차

1.Purpose of Experiment
2.Background
3.Introduction
4.Experiment
5.Reference

본문내용

1) 갈릴레이의 빛의 속도 측정
두 산봉우리에 각각 한 사람씩 등불을 들고 올라간다. 왼쪽에 있는 사람이 등불을 가리면 다른 봉우리에 있는 사람은 왼쪽 사람의 신호를 받는 동시에 등불을 가린다. 사람의 반응 속도에 비해 광속도가 훨씬 크기 때문에 이 방법으로는 빛의 속도를 측정하기는 힘들다. 하지만 빛의 속도가 유한하다는 것을 알 수 있는 실험이라는데 의의가 있다.
2) 뢰머와 목성 위성의 식
1675년 덴마크의 천문학자 뢰머는 목성 위성들의 월식 주기의 차이를 연구하여 광속을 측정하였다. 지구가 목성에 가장 가까울 때와 가장 멀 때 목성의 월식이 22분 차이가 난다는 사실을 발견하고, 지구 공전궤도 지름만큼 빛이 더 달려오느라고 22분이나 늦게 일식이 일어난다는 것을 알아냈다. 그 결과 광속은 지구 공전궤도의 지름을 22분으로 나누면 된다는 계산으로 그가 산출한 빛의 속도는 214,000㎞/s이다. 뢰머의 광속의 오차 원인은 당시 목성과 지구와의 거리, 지구 공전 궤도 반지름을 정확히 알지 못했기 때문이라고 생각한다.
그림 1. 의 방법
3) 광행차
방울은 똑바로 아래로 지나간다. 그러나 마차가 움직이고 있다면 그 물방울은 비스듬히 차창을 지나간다. 마찬가지로 만약에 우리가 머리 위에 있는 항성을 본다면 (Bradley는 천정에 위치한 용자리 별을 이용했다). 지구가 정지상태에서 정확하게 항성을 겨눌 수 있다. 그러나 지구는 v의 속도로 지구궤도 위를 공전하고 있다. 따라서 대물렌즈로 들어오는 빛이 접안렌즈의 중앙을 지나도록 하기 위하여 각으로 망원경을 약간 기울여야 한다. 반년이 지난 후에 지구는 자신의 궤도의 반대편에 존재하며 v의 방향이 바뀐다. 그리고 항성의 겉보기 위치는 로 변한다.
Bradley는 광행차 상수인 를 측정했으며 오늘날의 값(20.47)에 매우 근접하는 20.25arc sec를 구하였다. tan =v/c 그리고v= m/sec 이므로

참고 자료

http://www.scienceall.com/, 여러 가지 빛의 속도 측정 방법
2010 봄학기 물리학 실험 3 매뉴얼