Wie hat man eigentlich die Lichtgeschwindigkeit ge

  • so weit ich mich aus dem Mitlernen (zum Abfragen) beim Physikunterricht meiner Tochter erinnere, und hier vereinfacht ausgedrückt:


    Man hat einen Lichtstrahl durch ein querstehendes Zahnrad (durch die Vertiefung zwischen zwei Zähnen des Zahnrades) auf einen weit entfernten Spiegel geschickt und gemessen, wie schnell sich das Zahnrad drehen muß, bis der nachfolgende Zahn des Zahnrades den reflektierten Strahl verdeckt. Daraus lässt sich die Lichtgeschwindigkeit leicht berechnen.

  • Guckst Du hier:
    http://de.wikipedia.org/wiki/Lichtgeschwindigkeit


    1) Verzögerungen von Mondbewegungungen beim Jupiter (je nach Entfernung des Jupiters zur Erde). Man benötigt hierfür mehrere Beobachtungen, um gleichzeitig die Entfernung des Jupiters zur Erde zu bestimmen.
    2) rotierende Zahnräder unterbrechen einen Lichstrahl, der eine bestimmte Strecke durchläuft und zurückgespiegelt wird. Auf dem Rückweg wird das Licht von dem inzwischen weiterdrehenden Zahnrad abgeblenden (Statt Zahnlücke trifft es auf Zahn)
    3) rotierende Spiegel lenken einen Lichstrahl der eine bestimmte Strecke durchlaufen hat, ab. (Haben wir sogar im Physikunterricht durchgeführt) Licht trifft auf rot. Spiegel wird im Rhytmus kreisförmig aufgefächert, trifft nach 100m auf einen zweiten Spiegel, der so wie mit einem Stroboskop beleuchtet wird. Dieser wirft das Licht auf gleicher Strecker zum rot. Spiegel zurück, welcher sich inzwischen weitergedreht hat. Drehzahl, Ablenkwinkel, 200m und man misst die Lichgeschwindigkeit.
    4) Michelson Interferometer (Mit dem zusätzlichen Nachweis, das Licht in alle Richtungen gleich schnell ist.)


    Heutzutage ist Licht per Definition 299.792.458 m/s schnell. Auf diese Art ist der Meter definiert.
    Gruß Kalle

  • Hallo Stefan,


    das ist eine der klassischen Methoden. Die heißt "Fizeauscher Zahnradversuch".


    Noch älter ist die Bestimmung mit Hilfe der Verfinsterungszeitpunkte der Jupitermonde nach Ole Römer. Die gab nur deshalb keinen genauen Wert, weil Römer die astronomische Einheit noch nicht genau genug kannte.


    Etliche weitere Methoden liefert Google: "Messung der Lichtgeschwindigkeit"


    GRuß, mike

  • nicht zu vergessen ist galilei.


    er hatte sich auf einen hügelgestellt und einen gehilfen auf einen anderen der weit (zumindest dachte das Galilei) entfernt war. der gehilfe lies abwechselnd eine lampe aufblitzten und rest ist wohl v=s/t. aber da G. keine vorstellung von der Lichtgeschw. hatte waren die Hügel zu nahe und er bemerkte keinerlei verzögerung => c=unendl. zumindest galt das für ihn!

  • Hallo Markain!


    <font color="orange">Da gibt es heute eine Reihe von Verfahren, deren Aufzählung hier sicherlich zu weit führen würde, die aber teilweise immer noch auf den Prinzipien der historischen Experimente zur Bestimmung der Lichtgeschwindigkeit beruhen. Als erster hat der dänische Astronom Römer die Lichtgeschwindigkeit bestimmt, in dem er die Verfinsterung der Jupitermonde beobachtete und eine entdeckte Verzögerung dabei mit der Entfernung von Erde und Jupiter in Beziehung setzte. Mit seiner Annahme für den Erdbahndurchmesser errechnete er immerhin eine Lichtgeschwindigkeit von 214.450 Kilometer pro Sekunde.


    Auf der Erde benötigt man keine Annahme über astronomische Größen und gelangte daher zu genaueren Ergebnissen: Fizeau baute dazu 1849 zwei Fernrohre auf und setzte an den Ort des Objektivbrennpunktes bei einem Fernrohr ein Zahnrad, bei dem anderen einen Spiegel. Setzt man das Zahnrad in Bewegung durchläuft das Licht eine Lücke des Zahnrades, trifft auf den entfernten Spiegel, wird dort reflektiert und kommt wieder an seinem Ausgangsort an. Wenn das Zahnrad sich allerdings mit einer Geschwindigkeit dreht, die dafür sorgt, dass jetzt gerade ein Zahn an die Stelle der Lücke getreten ist, bleibt das Gesichtsfeld dunkel. So kann man aus der Undrehungsgeschwindigkeit des Zahnrades auf die Lichtgeschwindigkeit schließen. Fizeau erhielt einen Wert von 313.290 Kilometern pro Sekunde. Später gelang es mit der gleichen Methode auf einen Wert von 299.776 Kilometer pro Sekunde zu kommen.


    Die besten Werte erhält man in heutiger Zeit aus der Messung von Wellenlängen und Frequenzen mit Hilfe moderner Interferometer, woraus man dann die Lichtgeschwindigkeit bestimmen kann.


    Astronews.com</font id="orange">

  • Hallo Markain,


    um die Lichtgeschwindigkeit genau zu messen, würde man eine sehr genaue Uhr (Atomuhr [:)]) und einen exakten Maßstab brauchen (vielleicht das Urmeter in Paris? Viel zu ungenau![V]). Da es den präzisen Maßstab leider nicht gibt, hat man 1983 den Spieß umgedreht und für die Lichtgeschwindigkeit einfach den Zahlenwert 2.99792458*10^8 m/s _definiert_! Damit läßt sich jetzt umgekehrt ein exakter Maßstab ableiten (z.B. interferometrisch).
    Daraus folgt natürlich, dass es nie mehr eine genauere "Messung" der Lichtgeschwindigkeit geben kann [^].


    Exakte Grüße
    Karl-Heinz

  • Hallo,
    ich bin neu im Forum, eigentlich wegen einer völlig anderen Fragestellung hier und nur zufällig auf diesen Thread gestossen. Ich möchte trotz meiner zugegeben mangelnden Qualifikation zum Nachdenken meine eigene Theorie zur Lichtgeschwindigkeit hinzufügen:


    Ich behaupte, die Lichtgeschwindigkeit ist <b>nicht</b> konstant, sondern ändert sich mit der Wellenlänge des Lichts! Was konstant ist, ist die Strecke, die Licht in der Geraden in einer Sekunde zurücklegen kann.


    Das scheint zunächst paradox, weil die in einer Zeit (hier Sekunde) zurückgelegte Strecke doch die Geschwindigkeit bezeichnet. Dabei wird aber stillschweigend von einer geradlinigen Bewegung im Raum ausgegangen. Ganz anders sieht die Sache aber bei spiralförmigen Bewegungen aus. Hier würde unsere Formel für die Geschwindigkeit nur die scheinbare Geschwindigkeit zeigen, während die tatsächliche Geschwindigkeit durch die Frequenz (die Anzahl der Windungen) bestimmt wäre. Was hat das nun mit Licht zu tun?
    Licht ist sowohl Welle als auch Partikel! Dieser scheinbare Widerspruch löst sich in einen Gegensatz auf, wenn man eine spiralförmige Bahn des Teilchens annimmt. Daher meine obige Theorie.
    Peter Nowak

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