Koszi :), de abban igazad van, hogy a technikai megvalositas mikentjere ez nem ad valaszt. Ez csak elmeleti osszeallitas, a latszolagos "nagyitas" magyarazata.
Pontos megvalositasi recepttel en sem szolgalhatok, de abban biztos vagyok, hogy feligatereszto tukrokkel lehet megcsinalni egy ilyen osszeallitast (eleve egy sugar ketteosztasahoz is kell egy ilyen). Ezesetben nem gond a nagyon pici szogelteres, egy asztalon szerintem lazan be lehet allitani valamit mikronos pontossaggal, akar hazi technikaval is (addig allitgatjuk az egyik tukrot, amig be nem jon egy jo interferenciakep).
Ne vegyük el Fefe-től a megoldást, mert ő írta le konkrétan a dolgokat! Bizom benne, hogy a képletei jók, így azokból tovább számolva a centiméteres nagyságrendű világos-sötét csikokhoz a két sugár által bezárt szög különbségének kb. 0.001 foknak kell lennie. Tekintve, hogy itt azért csövekkel kellett dolgozni, amiben víz áramlott, ráadásul 1754-ben vagyunk, amikor a kisérlet készül, szóval nehéz elképzelnem ezt az ezredfoknyi különbséget. Vagy a találkozási pont kell hogy a "végtelenben" legyen, vagy nanotechnológiát kell alkalmazni ehhez a szögeltéréshez. :-)
Annyira azért nem vagyok műveletlen, hogy ne tudjam, hol lesz sötét a kép. De ha valaki kiszámolja egy konkrét esetben, hogy a 20-40 nm körüli eltolódás a két hullám fázisában hogyan lesz jól látható, azt megköszönném.
A sotet vonalak ott keletkeznek, ahol a hullamok kioltjak egymast.
Ezek a nem hullamzo helyek jol latszanak a kepen.
A fenynel is hasonlo hullamfront alakul ki.
Lehet, hogy van némi erősítés illetve nagyítás, de akkor sem lesz milliószoros, de szerintem még 100-szoros sem. Az, hogy a távcső nagyítása mennyire teszi értékelhetővé a képet, azt látni kellene. Egy kinagyított BMP mindenesetre elég nehezen elemezhető.
Huhh, nehéz ezt ábra nélkül, de nekem nincs ábrám, és rajzolni sem tudok :) (egyszerű, egy nem 0 vastagságú sugarat kettéágaztatunk, majd újra összetalálkoztatunk egy ernyőn)
Szóval az interferenciakísérlet: adott egy fényforrás (tiszta szinuszhullám, vagyis lézerfény) meg egy ernyő. A forrásból az ernyőre a fény két úton (A és B) is eljut (közeli, de kicsit eltérő beesési szöggel érkeznek az ernyőre), ahol összegződnek. Ha ellentétes fázisban érkezik a két sugár, kioltják egymást az adott pontban.
Az A út az ernyő x pontjáig dA(x) hosszú, a B út dB(x) hosszú. Ha dA(x)-dB(x)=k*lambda (a hullámhossz többszöröse), akkor x pont fényereje maximális lesz. Ha (k+1/2)*lambda, akkor meg nulla. Vagyis egy teljes periódus az ernyőn annyira nagyítódik fel, amennyit x-nek változnia kell ahhoz, hogy a különbség lambdányit változzon. A változási meredekség a két úthossz x szerinti deriváltjának különbsége, vagyis ezzel fordítottan arányosan nagyítódik fel az interferenciakép.
A derivált az ernyőre való beesési szög szinusza. Vagyis az interferenciakép periódusa lambda/abs(sin(fi1)-sin(fi2)), ami simán lehet centis nagyságrendű.
OK. Útkülönbség 20-30 nm áramló és nyugvó víz között. Elhiszem, hogy ezt jól számoltad.
Fizeau nem ezt mérte, hanem egyik irányba és a másikba áramló víz közti különbséget, ez máris 40-60 nm fényútkülönbség.
Ez a látható fény hullámhosszának tizede. Az interferencia képen a sávok tehát a maximumok közti távolság kb. tizedével mozdulnak el. Az interferencia képen a maximumok távolsága egy standard kísérletben cm nagyságrendű. A sávok elmozdulása tehát mm-es nagyságrendű, ezt Fizeau 10% hibával mérte meg (ennyire pontosan jött ki a törésmutatóval arányos faktor). Ekkor elmozdulás az interferencia csíkokon szabad szemmel is jól látható.
Az interferenciaképben pont az a poén, hogy a kioltási és erősítési csíkok tetszőleges pediódussal ismétlődhetnek, a kísérleti összeállítás függvényében. Simán meg lehet csinálni egy olyan összeállítást, ahol pl. egy teljes fázisperiódus egy centisre nagyítódik fel. Ennek megfelelően a két összegződő fény bármelyikének fázisváltozása is ugyanígy felnagyítódik.
Ilyet még nem, de a változás nyugvó és áramló vízben nem lehet sokkal nagyobb, mint az a 20- 30nm, ami az általam számolt útkülönbség az adott számok alapján. Ha a fehér és fekete csíkok változása 1/40 milliomod méter és ezek cserélődnek fel, akkor max ennyit mozdul el.
A sebesség összeadási kísérlet a Lorentz trafóra lett alapozva (annak speciális esetére egyébként, amikor a két vonatkoztatási rendszer tengelyei párhuzamosak, és a z tengely mentén állandó sebességgel mozognak egymáshoz képest). Az már egy "added bonus" volt, hogy ebből Fizeau mérési eredményét is meg lehetett magyarázni.
Dehogynem. Teljesen világos. A megfordítva elvégzett kísérlet és az eredeti között majdnem pontosan fél periódusnyi fáziseltolódása volt a fénynek, ami az interferenciacsíkokat láthatóan eltolta (a világosak helyére sötétek, a sötétek helyére világosak kerültek). Ez szabad szemmel is látható volt, ő mondjuk a szabad szemes észlelésnél pontosabban is megmérte a csíkok elmozdulását.
Köszi a linkeket, nekem csak a második működött. Igazából nem derül ki, hogy a cikkben is említett nagyon pici eltolódást hogyan tudta megfigyelni és regisztrálni 1851-ben.
„ebből hogyan tudott nagyobb sebességekre is alkalmazható képletet szerkeszteni.”
Ha jól tudom egy tapasztalatnak-a kísérletének megfelelő képletet szerkesztett, ami nem alkalmazható nagyobb sebességre. A nagy sebesség onnan jöhet, hogy a relativitás elmélet szerint ez a képlet jó közelítésnek felel meg a kis sebességekre vonatkozóan.
Egyszerű számítással 3 m úton +/- 1m/s vízáramlási sebességgel számolva az eltérés 20 nm. A látható fény hullámhossza kb. 350 és 750 nm között van. Ezért nem értem, hogy ilyen kis változást hogyan lehet kimutatni.
Nem igazán értem, hogy Fizeau hogyan tudta megmérni a fénysebesség változását áramló vízben és ebből hogyan tudott nagyobb sebességekre is alkalmazható képletet szerkeszteni. Ha 30km/s sebességnél csak a látható fény hullámhosszának tört részével változik az interferenciakép, akkor egy (maximum) néhány m/s-al áramló víz esetén az eltérés nagyságrendekkel kisebb kell hogy legyen. Tud ezzel kacsolatban valaki mondani valamit?
