Metodos de medicion de la velocidad de la luz

FÍSICA ASTRONÓMICA


“Métodos de medición de la velocidad de la luz”



Alumna: Belloccio Guadalupe
Profesor: Jorge Restovich


-ISBR 2015-
Introducción
El valor de la velocidad de la luz fue una intriga que afectó a la humanidad desde tiempos lejanos. A este respecto existían opiniones con un pretendido valor científico que en la realidad eran solo especulaciones infundadas. Por ejemploDescartes sostenía que la velocidad de la luz era infinita.
Es interesante destacar que los primeros aparatos utilizados para la medición de la velocidad de la luz fueron un ejemplo de desarrollo del ingenio para lograr un objetivo científico, por otra parte consistieron en desarrollos mecánicos difíciles de concretar.
Se destacaron dos métodos mecánicos para determinar la velocidad de la luz, uno deellos es el que utiliza una rueda dentada, Fizeau (1849) y el que usa el célebre espejo giratorio Foucault (1862).
En este trabajo pretendemos hacer una breve reseña histórica de los más importantes experimentos y logros obtenidos en la difícil tarea de efectuar la medición de la velocidad de la luz, destacando además el conocimiento que aportaron en cada caso.
















Método de Roemer
Laprimera medición exitosa de la velocidad de la luz fue hecha de manera fortuita por el astrónomo Danés Olaus Römer alrededor 1676, a partir de observaciones astronómicas realizadas sobre uno de los satélites del planeta Júpiter, obtuvo la primera prueba terminante de que la luz se propagaba con velocidad infinita. Júpiter tiene doce pequeños satélites o lunas, cualquiera de ellos sonsuficientemente brillantes para que puedan verse con un telescopio regularmente bueno o unos prismáticos. Los satélites aparecen como minúsculos puntos brillantes a uno y otro lado del disco del planeta. Estos satélites giran alrededor de Júpiter como la Luna alrededor de la Tierra, y cada uno es eclipsado por el planeta durante una parte de cada revolución.
Roemer fue el encargado de medir el período de uno delos satélites, utilizando el intervalo de tiempo transcurrido entre dos eclipses consecutivos (unas 42 h).
Comparando los resultados obtenidos durante un período largo de tiempo, encontró que cuando la Tierra se alejaba de Júpiter, los intervalos de tiempo eran mayores que el valor medio, mientras que cuando se aproximaban a Júpiter, los intervalos eran algo más cortos. De ello dedujo que lacausa de estas diferencias era la variación de la distancia entre Júpiter y la Tierra.
Roemer dedujo de sus observaciones que la luz necesitaba un tiempo de unos veintidós minutos para recorrer una distancia igual al diámetro de la órbita terrestre. El mejor valor obtenido para esta distancia, en tiempos de Roemer, era de 1'72·108 millas. Aunque no hay testimonio de que Roemer hiciera realmente elcálculo, si hubiera utilizado los datos anteriores habría encontrado una velocidad de 2'1·108 m/seg.
Concluyó (correctamente) que la diferencia en tiempos estaba relacionada con el tiempo que tarda la luz en recorrer la distancia (variable) entre Júpiter y la Tierra. Con el conocimiento que había en aquel entonces acerca de esta distancia pudo estimar la velocidad de la luz con un error menor al30%.








Método de Fizeau
El primer método terrestre para medir la velocidad de la luz fue proyectado en 1849 por el físico francés Armand Hippolyte Louis Fizeau, aunque observaciones astronómicas anteriores habían proporcionado una velocidad aproximadamente correcta. En la actualidad, la velocidad de la luz en el vacío se toma como 299.792.458 m/s, y este valor se emplea para medir grandesdistancias a partir del tiempo que emplea un pulso de luz o de ondas de radio para alcanzar un objetivo y volver. Este es el principio del radar. El conocimiento preciso de la velocidad y la longitud de onda de la luz también permite una medida precisa de las longitudes. De hecho, el metro se define en la actualidad como la longitud recorrida por la luz en el vacío en un intervalo de tiempo de...