Velocidad de la Luz

La luz de un láser de He-Ne modulado, es detectada al principio y al final de un recorrido medido. Se comparan en un osciloscopio las señales de CA, procedente de fotodetectores colocados en estos dos puntos, para medir la diferencia de fase, y de esta, la velocidad de la luz.

Se utiliza un divisor de haz, para dividirlo y detectar el comienzo y el final de la trayectoria medida. Se usan espejos planos de superficie frontal, para desviar el haz y obtener un camino tan largo como sea posible.

1. Equipo Necesario.
2. Preparación Básica.
3. Problemas Experimentales.
4. Resolución de Problemas.
5. Datación de Muestra.

Equipación Necesaria

Configuración Básica

Problemas Experimentales: Velocidad de la Luz

1. La frecuencia debe ser alta, para dar una separación medible. El grupo W95 usó una de 1,4 MHz. Una onda triangular, hizo mas fácil la lectura de su posición.

2. El temblor de espejos fué un problema. Se espera que el uso de tablas y soportes ópticos ayudará a esto.

3. La señal de una fotocélula se podía correr a la otra, haciéndolas indistinguibles. El grupo W95 usó el generador de señal como un común, midieron las dos fotocélulas contra ese común y tomaron la diferencia.

4. La señal es difícil de leer debido a las vibraciones y a señal difusa.

5. ¿Los retardos internos de los disparos del osciloscopio? causaron que la línea del mejor ajuste de datos, no se cruzara por cero. Para superar este problema, se tomaron las pendientes de los datos con respecto al tiempo a diferentes distancias, para obtener la velocidad de la luz.

Resolución de Problemas: Velocidad de la Luz

Existe un número de problemas experimentales inherentes al experimento de la velocidad de la luz. He aquí algunos comentarios adicionales sobre los problemas encontrados.

1. El amplificador de alta ganancia usado para amplificar la señal de los detectores, tiende a oscilar.

Datos del Muestreo

Modulación: Onda triangular de 600 kHz Longitud del Recorrido Retardo de tiempo (microsegundos) 75,0 m ..................... 0,2 36,5 m ..................... 0,1 24,5 m ..................... 0,05 c = 3,4 x 108 m/s

Modulación: Onda triangular de 1,4 MHz Longitud del Recorrido Retardo de tiempo (microsegundos) ...........................frente de onda..... final de onda 60,36 m ..................... 1,9 ..................... 1,1 40,12 m ..................... 1,8 ..................... 1,8 20,06 m ..................... 1,7 ..................... 0,85 Usando el disparo de línea da c = 2,0 x 108 m/s