“VELOCIDAD DE LA LUZ 2”
Quizá la velocidad de la luz es la constante más utilizada en física, y su exacta determinación representa una de las mediciones más
precisas efectuadas por el hombre. El más célebre experimento para medir la rapidez de la luz fue realizado por el físico Norteamericano Albert Michelson en 1880. Por medio de un lente se dirigió la luz proveniente de una fuente intensa hacia un espejo octagonal inicialmente en reposo. Luego se ajustó el espejo con cuidado de tal manera que un rayo de luz se reflejase hacia un espejo estacionario ubicado en una montaña a 35km de distancia y de vuelta al espejo octagonal y al ojo del observador.
precisas efectuadas por el hombre. El más célebre experimento para medir la rapidez de la luz fue realizado por el físico Norteamericano Albert Michelson en 1880. Por medio de un lente se dirigió la luz proveniente de una fuente intensa hacia un espejo octagonal inicialmente en reposo. Luego se ajustó el espejo con cuidado de tal manera que un rayo de luz se reflejase hacia un espejo estacionario ubicado en una montaña a 35km de distancia y de vuelta al espejo octagonal y al ojo del observador.La distancia que recorrería la luz hasta la lejana montaña fue determinada cuidadosamente, de modo que Michelson sólo tenía que encontrar el tiempo que tardaba en hacer un viaje de ida y vuelta. Michelson logró esto haciendo girar el espejo octagonal con gran rapidez.
Al girar el espejo el rayo de luz se truncaba de tal manera que la luz sólo llegaba al espejo de la montaña en forma de destellos discontinuos que se reflejan hacia el espejo. Si el espejo en rotación hacía extremadamente un octavo de vuelta en el tiempo que tardaba la luz en ir hasta la montaña y volver estaría en la posición adecuada para reflejar la luz hacia el ocular del observador.
Si giraba con demasiada lentitud o demasiada prisa no estaría en la posición correcta para reflejar la luz al ocular. Una vez que la rapidez de rotación del espejo quedaba ajustada. Michelson sabía que el tiempo que tardara la luz en hacer un viaje de ida y vuelta y el tiempo que tardaba el espejo en completar un octavo de rotación eran iguales. Entonces dividió la distancia total de 70 km entre dicho tiempo. El valor experimental de la rapidez de la luz que obtuvo Michleson fue de 299920 km/s, que solemos redondear a 30000
0km/s. Sin embargo una aproximación que resulta útil es 3x108 m/s.
Hoy sabemos que la rapidez de la luz en el vacío es una constante universal. La luz es tan veloz que si un rayo de luz viajase alrededor de la Tierra haría 7.5 viajes en un segundo, la luz tarda 8 minutos en viajara del so a la tierra, y 4 años en llegar desde la 2da estrella más cercana.
Al girar el espejo el rayo de luz se truncaba de tal manera que la luz sólo llegaba al espejo de la montaña en forma de destellos discontinuos que se reflejan hacia el espejo. Si el espejo en rotación hacía extremadamente un octavo de vuelta en el tiempo que tardaba la luz en ir hasta la montaña y volver estaría en la posición adecuada para reflejar la luz hacia el ocular del observador.
Si giraba con demasiada lentitud o demasiada prisa no estaría en la posición correcta para reflejar la luz al ocular. Una vez que la rapidez de rotación del espejo quedaba ajustada. Michelson sabía que el tiempo que tardara la luz en hacer un viaje de ida y vuelta y el tiempo que tardaba el espejo en completar un octavo de rotación eran iguales. Entonces dividió la distancia total de 70 km entre dicho tiempo. El valor experimental de la rapidez de la luz que obtuvo Michleson fue de 299920 km/s, que solemos redondear a 30000
0km/s. Sin embargo una aproximación que resulta útil es 3x108 m/s.Hoy sabemos que la rapidez de la luz en el vacío es una constante universal. La luz es tan veloz que si un rayo de luz viajase alrededor de la Tierra haría 7.5 viajes en un segundo, la luz tarda 8 minutos en viajara del so a la tierra, y 4 años en llegar desde la 2da estrella más cercana.
"VELOCIDAD DE LA LUZ 2"
Utilizando un osciloscopio “LeCroy de 100 MHz “se logró medir el tiempo de vuelo de un rayo de luz láser para varias distancias. Este método para medir la velocidad de la luz, miden el tiempo que tarda un rayo de luz pulsado en recorrer dos caminos de diferente longitud.
• Método óptico: en estos métodos se utiliza como fuente de luz un láser continuo que es pulsado por un espejo rotante o cualquier otra clase de dispositivos. Luego el haz pulsado es dividido por un divisor de haz en dos rayos que recorrerán distintos caminos, pero con un mismo punto de retorno donde se localiza un detector (celda fotoeléctrica o fotodiodo). Este método maneja grandes distancias, sin embargo introduce un mayor error al determinarlas. Pero su mayor desventaja consiste en que el pulsado debe ser lo más parecido a una señal cuadrada, es decir la fuente debe cambiar su intensidad muy abruptamente, lo suficiente como para que la señal de referencia sensibilice al osciloscopio antes que llegue la otra señal al detector.
• Método electrónico: aquí la fuentes de luz es un diodo led que es alimentado por una fuente pulsada con un oscilador; así tenemos dos señales, la primera que nos indica cuando fue pulsado el led (proveniente del oscilador, señal de disparo o “trigger”), y la segunda que es entregada por el detector y nos indica cuanto tarda la luz en recorrer la distancia que hay entre el diodo emisor y el detector. Este método resuelve el problema del pulsado por utilizar electrónica para alimentar al diodo emisor pero, debido a la poca intensidad de esta fuente, sólo es realizable en distancias muy pequeñas y por lo tanto los tiempos involucrados son muy cortos.Podemos observar que ambos tienen en común la generación de dos señales, una de referencia, que indica cuando comienza el pulsado, y otra que mide el retraso con que llega el pulso. Este experimento, es una combinación de estas dos ideas, utilizamos un diodo láser que nos permite realizar un pulsado electrónico y, debido a la baja dispersión del rayo láser, nos posibilita además realizar mediciones a distancias considerables.
• Método óptico: en estos métodos se utiliza como fuente de luz un láser continuo que es pulsado por un espejo rotante o cualquier otra clase de dispositivos. Luego el haz pulsado es dividido por un divisor de haz en dos rayos que recorrerán distintos caminos, pero con un mismo punto de retorno donde se localiza un detector (celda fotoeléctrica o fotodiodo). Este método maneja grandes distancias, sin embargo introduce un mayor error al determinarlas. Pero su mayor desventaja consiste en que el pulsado debe ser lo más parecido a una señal cuadrada, es decir la fuente debe cambiar su intensidad muy abruptamente, lo suficiente como para que la señal de referencia sensibilice al osciloscopio antes que llegue la otra señal al detector.
• Método electrónico: aquí la fuentes de luz es un diodo led que es alimentado por una fuente pulsada con un oscilador; así tenemos dos señales, la primera que nos indica cuando fue pulsado el led (proveniente del oscilador, señal de disparo o “trigger”), y la segunda que es entregada por el detector y nos indica cuanto tarda la luz en recorrer la distancia que hay entre el diodo emisor y el detector. Este método resuelve el problema del pulsado por utilizar electrónica para alimentar al diodo emisor pero, debido a la poca intensidad de esta fuente, sólo es realizable en distancias muy pequeñas y por lo tanto los tiempos involucrados son muy cortos.Podemos observar que ambos tienen en común la generación de dos señales, una de referencia, que indica cuando comienza el pulsado, y otra que mide el retraso con que llega el pulso. Este experimento, es una combinación de estas dos ideas, utilizamos un diodo láser que nos permite realizar un pulsado electrónico y, debido a la baja dispersión del rayo láser, nos posibilita además realizar mediciones a distancias considerables.
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