Quimica

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METODOS EXPERIMENTALES PARA DETERMINAR LA VELOCIDAD DE LA LUZ

Actualmente existen un gran número de experimentos acerca de cómo medir la velocidad de la luz utilizando tecnología que se puede encontrar en un buen laboratorio. Aunque muchos de estos trabajos son de extensión muy corta sugieren que es muy sencillo realizarlo. En esta ocasión hablareacerca de los distintos métodos propuestos, para la medición de la velocidad de la luz.

Fue el propio Galileo quien realizó el primer experimento conocido para determinar la velocidad de la luz que consistía en realizar señales con linternas desde dos colinas que se encontraban a 1 km de distancia. Su idea consistía en medir el tiempo que tarda la luz en recorrer dos veces la distancia entre losexperimentadores situados en las colinas. Uno de ellos destapaba su linterna y cuando el otro veía la luz, destapaba la suya. El tiempo transcurrido desde que el experimentador A destapaba su linterna hasta que veía la luz procedente de B era el tiempo que tardaba la luz en recorrer ida y vuelta la distancia entre los dos experimentadores.

Aunque el método es correcto, la velocidad de la luzes muy alta y el tiempo a medir era incluso más pequeño que las fluctuaciones de la respuesta humana. Galileo no pudo obtener un valor razonable para la velocidad de la luz.
A partir de Galileo, se sucedieron muchos experimentos para determinar la velocidad de la luz.

EXPERIMENTO DE HIPPOLYTE LOUIS FIZEAU

En 1849, Hippolyte Louis Fizeau, fue el primero que midió la velocidad de la luz por unmétodo no astronómico, obteniendo un valor de 3.13 X 108 m/seg.

Para poder a comprender su experimento primeramente observemos la figura que se encuentra a continuación.
No nos fijemos en la rueda dentada. Si no en la luz de la fuente S que se hace convergente mediante la lente L, y que es reflejada por el espejo M1, y forma en el espacio en E una imagen de la fuente. El espejo M, se llama“espejo semiplateado”, su capa reflectora es tan delgada que sólo la mitad de la luz que le llega es reflejada, siendo transmitida la otra mitad.
La luz de la imagen en F entra a la lente L2 y sale como un haz de rayos paralelos; después de pasar por la lente L3 es reflejada siguiendo su dirección original, pero en sentido contrario hacia el espejo M2.
En el experimento de Fizeau la distancia 1entre M2 y F fue de 8.630 m, o sea, 5.36 millas. Cuando la luz llega al espejo M1 otra Vez algo de ella es transmitida, entrando al ojo del observador por la lente L1.

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Método de Fizeau Para Determinar la velocidad de la luz

El observador verá una imagen de la fuente formada por la luz que ha viajado una distancia 2.L entre la rueda y el espejo M2 de ida Y regreso. Para medir el tiempoque tarda el haz de luz en ir  y regresar se necesita proveerlo, en alguna forma, de un marcador. Esto Se hace “cortándolo” con una rueda dentada que gira rápidamente. Supóngase que durante el tiempo de ida y vuelta 2L/c, la rueda ha girado exactamente lo necesario para que cuando una determinada «porción de luz» regresa a la rueda, el punto F está tapado por un diente. La luz pegará contra lacara del diente que está hacia M2 y no llegará al ojo del observador.
Si la velocidad de la rueda es precisamente la adecuada, el observador no verá ninguna de las «porciones de luz” porque cada una de ellas será tapada por un diente. El observador mide a c aumentando la velocidad angular de la rueda desde cero hasta que desaparezca la imagen de la fuente S. Sea e la distancia angular del centro deun hueco al centro de un diente. El tiempo que requiere la rueda para girar una distancia e es el tiempo del viaje de ida y vuelta 2L/c. En forma de ecuación:
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EXPERIMENTO DE MICHELSON Y MORLEY
En la base de un edificio cercano al nivel del mar, Michelson y Morley construyeron lo que se conoce como el interferómetro de Michelson. Se compone de una lente semiplateada o semiespejo, que...
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