Физо опыт

Физо́ о́пыт

По определению скорости света в движущихся средах (телах), был поставлен А. И. Л. Физо в 1851 и показал, что свет частично увлекается движущейся средой. Скорость света в такой среде равна с/n ± αv, где с/n – скорость света в неподвижной среде (с – скорость света в вакууме, n – показатель преломления среды), v – скорость среды относительно наблюдателя (т. е. в лабораторной системе отсчёта), α – коэффициент увлечения, знаки «+» и «–» соответствуют одинаковой и противоположной направленностям света и скорости среды. Ф. о. подтвердил полученную ранее О. Френелем (См. Френель) формулу для коэффициента увлечения: α = 1 – 1/n².

Принципиальная схема Ф. о. приведена на рис. Луч от источника L разделяется полупрозрачной пластинкой на два луча, один из которых, отражаясь от зеркал S, проходит через текущую в трубках Т воду по направлению её движения, а второй – против движения. Оба луча направляются в Интерферометр I, и наблюдается интерференционная картина. Измерения проводились сначала при неподвижной воде, затем – при движущейся. По смещению интерференционных полос определялась разность времён прохождения лучей в движущейся воде, а следовательно, и коэффициент α.

Ф. о. сыграл важную роль при построении электродинамики движущихся сред (См. Электродинамика движущихся сред), позднее он явился одним из экспериментальных обоснований специальной теории относительности А. Эйнштейна, в которой (получается непосредственно из релятивистской формулы сложения скоростей (см. Относительности теория), если ограничиться членами первого порядка по v/c. Учёт дисперсии (зависимости n от длины волны (света) даёт слагаемое v в коэффициенте увлечения, что было теоретически получено Х. Лоренцем и в 1914 экспериментально подтверждено П. Зееманом с сотрудниками.

К. И. Погорелов.

Рис. к ст. Физо опыт.