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[물리학] 빛의 속도 측정(measurement)

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작성일 23-02-12 07:27

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이오는 목성 주위를 도는데, 목성이 지구와 이오 사이에 있는 동안 이오가 보이지 않는 월식이 일어난다. 뢰머는 목성의 달 중 하나인 이오의 월식의 관측 data(資料)에 빛 속도 측definition 기반을 두었다. 만일에 회전거울 RM이 느린 속도로 회전을 하여, 위의 상황에서 조금 회전을 한 후라 하면 회전거울에 반사된 빛은 FM의 조금 다른 지점에 도달하여 반사될 것이다. 뢰머는 이 월식이 일어나는 시간이, 지구가 목성에서 멀어질 때 보다 목성 쪽으로 향할 때, 짧아진다는 것을 알아냈다

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빛의 속도를 정확하게 계산할 수 있기 위해서는 이때의 상이 벗어나는 정도와 빛의 속도와의 관계를 정확하게 알 필요가 있따 상의 변위는 또한 test(실험) 장치에서의 렌즈, 거울들 사이의 거리들과 렌즈의 초점거리 등에 따라 달라질 것이다.

이제 회전거울의 속도를 서서히 증가시켜 나중에는 매우 빠르게 회전 시킨다고 생각하자. 회전거울의 회전 속도가 빠르면 고정거울에서 반사되어 되돌아온 s점의 점광원은 더 이상 바로 그 s점에서나 s점에서 상을 형성하지 못할 것이다. 뢰머는 이 월식이 일어나는 시간이, 지구가 목성에서 멀어질 때 보다 목성 쪽으로 향할 때, 짧아진다는 것을 알아냈다

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그러나 고정거울은 적당한 곡률을 가지고 있어서, 반사된 빛은 오던 길을 따라서 다시 회전거울로 정확히 되돌아간다. 뢰머는 목성의 달 중 하나인 이오의 월식의 관측 자료에 빛 속도 측정의 기반을 두었다. 이오는 목성 주위를 도는데, 목성이 지구와 이오 사이에 있는 동안 이오가 보이지 않는 월식이 일어난다.

- 1675년 덴마크의 천문학자 뢰머에 의하여 처음으로 빛의 속도가 성공적으로 측정(measurement)되었다.

렌즈 L2는 s점의 영상(점광원으로 생각할 수 있음)이 회전하는 거울(RM)에 반사되고, 또한 멀리 떨어져 있는 고정 구면거울(Fixed Mirror:FM)에서 반사된 후 s점으로 다시 되돌아 올 수 있도록, 잘 조정되어 있따

설명

반사를 거친 s 점의 영상을 현미경에서 관측할 수 있도록, 렌즈 L2와 s점 사이에 반은도금된 거울(Beam-splitter)이 그림과 같이 설치되어 있따 반은거울에 반사된 영상이 바로 s이다. 이때 회전거울은 매우 천천히 회전하므로 빛이 되돌아 오는 동안에 위치가 거의 변하지 않았을 것이고, 그대로로 다시 반사되어 여전히 상은 s나 s 지점에 맺힐 것이다. 이는 거울의 회전 속도가 빨라서 빛이 되돌아 오는 사이에 회전거울의 각이 조금 변해버리기 때문일것이다
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[물리학] 빛의 속도 측정(measurement)

다.- 1675년 덴마크의 천문학자 뢰머에 의하여 처음으로 빛의 속도가 성공적으로 측정되었다. 이 그림에서는 광선의 중심부만 나타내었다.

레이저에서 발사된 빛이 거울 RM에서 반사되어 FM에서 되돌아 왔을 때에 그 시간 동안 회전거울 RM은 반시계 방향으로 Δφ만큼 회전하기 때문에, 반사된 빛은 원래의 출발 방향으로 되돌아가지 2Δφ 꺾인다.

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