フィゾーの実験についての質問です！

フィゾーの実験についての自分の理解が正しいのかを見て下さい！
①歯車の回転速度を徐々に上げていくと光源の光が全く見えなくなる時が来て、その時の回転速度を測定することによって光速を求めることができる。
②上記のことが起る最小の回転速度の奇数倍の回転速度でも光が全く見えなくなるので光速を求めることが可能。
③①の回転速度より少しでも速かったり遅かったりすると、タイミングがうまくいけば、光を観測できてしまう。
理由　歯車の回転速度と同じ速度で回る回転座標系で光速を観測すると、光は回転方向と逆向きに移動して見える。もし回転速度が速いと逆向きに移動する距離も長くなるので、光が当たるはずの歯車スレスレに出た光がその歯車に当たらずに観測できてしまう。逆に回転速度が遅いと逆向きに移動するはずの距離が短くなるので、光が当たるはずの歯の一本前の歯スレスレに出た光が、歯車に当たらずに観測できてしまう。
④逆に②でいう所の最小の回転速度以上の回転速度にて、最も明るくなった回転速度を測定することでも、光速は求めることができる。

ご回答宜しくお願いします！<(_ _)>

No.3 ベストアンサー 回答者： chiha2525-- 回答日時： 2017/06/13 22:06

それで合っていると思います。

光は全遮蔽って訳にはいかないようで、ある程度暗くなったあとは明るくなって～を繰り返す感じのようです。
実際の実験では約９ｋｍ先の鏡に反射させ、歯数７２０の歯車を使って、１秒間に10数回転の値を得たようです。

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございました！

お礼日時：2017/06/15 20:46

No.2 回答者： horahukisann2017 回答日時： 2017/06/12 21:23

光路差が 3 m のとき、回転円盤の回転速度を 10800 rpm, 180 Hz で回転させるとき、回転円盤の端の歯車の歯の数は 2^19 から 2^20 ほどであれば、観測可能になるのでしょうか。

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます！
①～④それぞれについて自分の考え方が妥当かを教えて頂けるとありがたいです！
お手数お掛けしますが、ご回答宜しくお願いします！<(_ _)>

お礼日時：2017/06/12 21:35

No.1 回答者： doc_somday 回答日時： 2017/06/12 20:50

フィゾーの実験の欠点は二つ、いや三つかな。

後から気が付いたのは光源と観察者は充分離れており、しかも光は充分強く、さらに複数の歯車の軸はねじれてはならない。
２.フィゾーの実験では歯車の回転が非常に速くなければならない、後知恵ですが、歯車の刃の速度は光速に近づくので安易な外挿はできない。
3.１.や２.と同じ事ですがフィゾーの実験が仮定している上限の無い回転装置は遅すぎて外挿すると無限大へ発散してしまう。
マイケルソン・モーリーの実験でさえ、最初は穴だらけで、正確な値はレーザーが出て来てやっと落ち着いた、既に機械的歯車の発想は死んでいた。

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます！
①～④それぞれについて自分の考え方が妥当かを教えて頂けるとありがたいです！
お手数お掛けしますが、ご回答宜しくお願いします！<(_ _)>

お礼日時：2017/06/12 21:35