¿Cómo hizo Fizeau su famoso experimento de la velocidad de la luz?

Una vez escuché en una charla TED cómo Fizeau midió la velocidad de la luz en el siglo XIX. Aqui esta el link

https://www.youtube.com/watch?v=F8UFGu2M2gM

Puedes leer sobre esto aquí en Wikipedia:

http://en.wikipedia.org/wiki/Fizeau%E2%80%93Aparato de Foucault

Un breve resumen: Colocó una especie de rueda giratoria frente a un haz de luz, y un espejo lejos de estas dos cosas. El haz de luz pasa entre dos dientes de la rueda giratoria, llega al espejo y vuelve desde la fuente original. Como la rueda gira muy rápido, durante el tiempo que ha estado viajando la luz, la rueda ha girado un poquito, pero lo suficiente como para impedir el paso del tiempo por el punto por donde entró. Conociendo la distancia desde el espejo, así como la velocidad a la que gira la rueda, la velocidad de la luz se puede calcular fácilmente. El experimento está mejor explicado en wikipedia, aquí escribí una versión simplificada del mismo.

Me encantó el experimento, porque parecía bastante fácil de reproducir, así que pedí un puntero láser verde en Amazon, que puede alcanzar hasta 10 km. Como prueba de principio, fui con un amigo en la noche a un lugar donde hay buena visibilidad. Comenzamos colocando un espejo en algún lugar a 500 metros del láser, pero, incluso desde esa distancia, la luz se había dispersado tanto que era imposible recoger la luz con el espejo.

El láser es muy potente, de esos que se ve todo el haz (usualmente usado en astronomía). Si no puedo repetir el experimento usando un láser como este, ¿cómo diablos pudo Fizeau hacer eso en el siglo XVIII empleando una fuente de luz mucho más rudimentaria y colocando el espejo mucho más lejos? Dice en Wikipedia que la distancia entre ellos era como 8 km.

Entonces, ¿cuál es tu pregunta? Cómo reproducir el experimento.
Esperemos que el láser venga con algunas especificaciones. No solo la potencia de salida (por cierto, tuviste suerte de obtener uno real de alta potencia de Amazon; la mayoría de los láseres en línea son muchas veces peores que los anunciados), sino también la "divergencia del haz" o algo similar. Eso al menos podría ayudar a diagnosticar por qué su configuración particular no funcionó.
¿Su problema particular fue que la luz reflejada era inestable? en.wikipedia.org/wiki/Corner_reflector Sin láseres, usaría más fuego.
Parte del problema parece surgir del hecho de que en realidad no intentaste repetir el experimento original de Fizeau, sino que intentaste crear tu propia versión "ad hoc" de uno similar. Entonces, lo que realmente falló fue su experimento, que no estaba bien planeado. ¿Pensó en colimar su fuente de luz, cómo aseguró la calidad del espejo?
Si pudieras ver el punto del haz en la distancia, eso significa que al menos algo de luz ya volvió a tu ojo. Y eso podría (al menos en principio) ser suficiente. El espejo y las lentes potenciales solo sirven para mejorar la cantidad de luz que regresa. No hay ningún requisito para recuperar todo el haz.

Respuestas (1)

Aquí hay una descripción mucho mejor del experimento del siglo XIX de Fizeau. Algunas de las características clave que permitieron a Fizeau tener éxito:

  • Una lente para recoger la luz de la fuente.
  • Una lente colimadora para evitar que la luz diverja durante su recorrido
  • Un haz de gran diámetro para minimizar el ensanchamiento del haz por difracción
  • Más lentes para enfocar la luz en el detector
  • La luz entró directamente en un detector muy sensible: el ojo humano. Es casi seguro que hizo este experimento por la noche.
Comentario menor a la publicación (v1): considere mencionar explícitamente el autor, el título, etc. del enlace, para que sea posible reconstruir el enlace en caso de que se rompa.
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