| | | | ÔÏ ÐÅÉÑÁÌÁ GL Ç ÐÅÉÑÁÌÁÔÉÊÇ ÓÕÓÊÅÕÇ D = ðëáôöüñìá Ö = öùôåéíÞ ðçãÞ, ìïíï÷ñùìáôéêïý öùôüò, ìÞêïõò êýìáôïò ë
L = öùôåéíÞ äÝóìç, ðïõ åêðÝìðåôáé áðü ôçí ðçãÞ Ö. Ìï, Ìï¢ = åðßðåäïé êáèñÝðôåò (Þ ðñßóìá Ô) ãéá ôïí äéá÷ùñéóìü ôçò öùôåéíÞò äÝóìçò L óå äýï öùôåéíÝò äÝóìåò L1 êáé L2. S1 , S2 = êëåéóôïß óùëÞíåò ìÞêïõò l ãåìÜôïé ìå íåñü S3 , S4 = êëåéóôïß óùëÞíåò ìÞêïõò l´ ãåìÜôïé ìå âåíæüëéï Ì1 , Ì2, Ì3, – Ì1´, Ì2´, Ì3´ = åðßðåäïé êáèñÝðôåò d = äéüðôñá Ñ = ðáñáôçñçôÞò åðß ôçò ðëáôöüñìáò D Ñ´ = ðáñáôçñçôÞò, áêßíçôïò åðß ôçò åðéöÜíåéáò ôçò ãçò. Êï = êåíôñéêüò öùôåéíüò êñïóóüò. |
| | | |
| | | ÔÏ ÐÅÉÑÁÌÁ Ôï ðåßñáìá GL åêôåëåßôáé, ùò åîÞò:
ÖÁÓÇ É: Ç ðëáôöüñìá D, åßíáé áêßíçôç (õ = 0), ùò ðñüò ôçí åðéöÜíåéá ôçò ãçò (Þôïé, ùò ðñïò ôçí áéèåñüóöáéñá ôçò ãçò). Óôçí ðåñßðôùóç áõôÞ ç öùôåéíÞ äÝóìç L ðïõ åêðÝìðåé ç öùôåéíÞ ðçãÞ Ö, ðñïóðßðôïíôáò åðÜíù óôï ðñßóìá Ô, äéá÷ùñßæåôáé óå äýï öùôåéíÝò äÝóìåò L1 êáé L2. Ïé öùôåéíÝò áõôÝò äÝóìåò L1 êáé L2 äéåñ÷üìåíåò áíôéóôïß÷ùò, ìÝóá áðü ôïõò óùëÞíåò ðïõ Ý÷ïõí íåñü êáé âåíæüëéï êáé áíáêëþìåíåò óôç óõíÝ÷åéá óôïõò êáèñÝðôåò Ì1 , Ì2, Ì3, êáé Ì1´, Ì2´, Ì3´ óõìâÜëëïõí óôç äéüðôñá d ó÷çìáôßæïíôáò óôáèåñïýò öùôåéíïýò êáé óêïôåéíïýò êñïóóïýò óõìâïëÞò, åðÜíù óôï óôáõñüíçìá ðïõ öÝñåé ç äéüðôñá d (êåíôñéêüò êñïóóüò åßíáé ï Êï, ï ïðïßïò óõìðßðôåé ìå ôï êáôáêüñõöï íÞìá ôïõ óôáõñïíÞìáôïò). ÖÁÓÇ ÉÉ: Ç ðëáôöüñìá D áðü ôçí áñ÷éêÞ èÝóç çñåìßáò õ = 0 (ÖÜóç É), êéíåßôáé ôþñá ìå óôáèåñÞ ôá÷ýôçôá õ ùò ðñïò ôçí åðéöÜíåéá ôçò ãçò (Þôïé, ùò ðñïò ôçí áéèåñüóöáéñá ôçò ãçò). ÄçëáäÞ, ç ðëáôöüñìá D åßíáé ôþñá Ýíá áäñáíåéáêü (Ãáëéëáúêü) óýóôçìá áíáöïñÜò, ó÷. 3.
Óôçí ðåñßðôùóç áõôÞ (äå÷üìåíïé üôé, ï áéèÝñáò õðÜñ÷åé ìÝóá óôç Öýóç êáé ó÷çìáôßæåé ãýñù áðü ôç ãç ìéá áéèåñüóöáéñá, üðùò ð.÷. ï áÝñáò ó÷çìáôßæåé ãýñù áðü ôçí ãç ôçí áôìüóöáéñá) ôüôå, ùò ðñïò ôïí ðáñáôçñçôÞ Ñ ðïõ âñßóêåôáé åðÜíù óôçí êéíïýìåíç ðëáôöüñìá D èá Ý÷ïõìå: O ÷ñüíïò t1 ðïõ êÜíåé ç öùôåéíÞ äÝóìç L1 ãéá íá öèÜóåé áðü ôçí öùôåéíÞ ðçãÞ Ö, Ýùò ôïí êåíôñéêü êñïóóü Êï óôç äéüðôñá d, äéáìÝóïõ ôùí óùëÞíùí ìå ôï íåñü, åßíáé: |
| | | ÐáñáôÞñçóç: Ïé áðïóôÜóåéò Ì1 Ì2 êáé Ì1´ Ì2´ èåùñïýíôáé ðïëý ìéêñÝò, ó÷åôéêÜ ìå ôá ìÞêç l êáé l´ êáé óõíåðþò ï ÷ñüíïò ðïõ êÜíïõí áíôéóôïß÷ùò ïé öùôåéíÝò äÝóìåò L1 êáé L2 ãéá íá äéáíýóïõí ôéò áðïóôÜóåéò áõôÝò äåí ëáìâÜíåôáé õðüøç, óôéò ðáñáðÜíù ó÷Ýóåéò (1) êáé (2). ¸ôóé ëïéðüí, áðü ôéò ó÷Ýóåéò (1) êáé (2) Ý÷ïõìå: |
| | | üðïõ: n1 = äåßêôçò äéÜèëáóçò ôïõ íåñïý n2 = äåßêôçò äéÜèëáóçò ôïõ âåíæïëßïõ f1 = óõíôåëåóôÞò áíôéóôÜóåùò ôïõ Fresnel ãéá ôï íåñü f2 = óõíôåëåóôÞò áíôéóôÜóåùò ôïõ Fresnel ãéá ôï âåíæüëéï
c = ç ôá÷ýôçôá ôïõ öùôüò = 3 108m/sec, ùò ðñïò ôï óýóôçìá áíáöïñÜò ôçò áéèåñüóöáéñáò ôçò ãçò.
Åéäéêüôåñá óôç ó÷Ýóç (3), ùò ðñïò ôïí ðáñáôçñçôÞ Ñ ðïõ âñßóêåôáé åðÜíù óôçí êéíïýìåíç ðëáôöüñìá D, åßíáé: |
| | | | = | ç ôá÷ýôçôá ôçò öùôåéíÞò äÝóìçò L1 ìÝóá óôïí óùëÞíá S1 ìå ôï íåñü | | = | ç ôá÷ýôçôá ôçò öùôåéíÞò äÝóìçò L1 ìÝóá óôïí óùëÞíá S2 ìå ôï íåñü |
| = | ç ôá÷ýôçôá ôçò öùôåéíÞò äÝóìçò L2 ìÝóá óôïí óùëÞíá S3 ìå ôï âåíæüëéï | | = | ç ôá÷ýôçôá ôçò öùôåéíÞò äÝóìçò L2 ìÝóá óôïí óùëÞíá S4 ìå ôï âåíæüëéï |
|
| | | Åðßóçò, ùò ãíùóôü åßíáé: |
| | | Óõíåðþò, óýìöùíá ìå ôá ðáñáðÜíù êáôÜ ôçí öÜóç ÉÉ ôïõ ðåéñÜìáôïò, ï ðáñáôçñçôÞò Ñ ðïõ âñßóêåôáé åðÜíù óôçí êéíïýìåíç ðëáôöüñìá D èá ðñÝðåé íá ðáñáôçñÞóåé ìÝóá óôï óôáõñüíçìá ôçò äéüðôñáò d ìéá ìåôáôüðéóç üëùí ôùí êñïóóþí óõìâïëÞò (óõíåðþò êáé ôïõ êåíôñéêïý êñïóóïý Êï), ßóç ìå: |
| | | üðïõ óôç ó÷Ýóç (6), ôï Ät äßäåôáé áðü ôç ó÷Ýóç (3), ôï c = 3 108m/sec êáé ôï ë åßíáé ôï ìÞêïò êýìáôïò ôïõ ìïíï÷ñùìáôéêïý öùôüò ðïõ åêðÝìðåé ç öùôåéíÞ ðçãÞ Ö. ÐáñáôÞñçóç: ¼ðùò åßäáìå ðáñáðÜíù êáôÜ ôçí åêôÝëåóç ôïõ ðåéñÜìáôïò ôçí ìåôáôüðéóç ä ôùí êñïóóþí óõìâïëÞò ó÷Ýóç (6) ðïõ èá ðáñáôçñÞóåé ï ðáñáôçñçôÞò Ñ ðïõ âñßóêåôáé ðÜíù óôçí êéíïýìåíç ðëáôöüñìá D, ôçí ßäéá áêñéâþò ìåôáôüðéóç ä èá ðáñáôçñÞóåé êáé ï ðáñáôçñçôÞò Ñ´ ðïõ âñßóêåôáé áêßíçôïò åðÜíù óôçí åðéöÜíåéá ôçò ãçò.
Ç áðüäåéîç áõôÞ åßíáé áðëÞ êáé áöÞíåôáé óôçí áõôåíÝñãåéá ôïõ áíáãíþóôç. |
| | | ÐÁÑÁÄÅÉÃÌÁ Áò õðïèÝóïõìå ôþñá, üôé åêôåëïýìå ôï ðåßñáìÜ ìáò ìå ôá åîÞò äåäïìÝíá: |
| | |
l = 1,00 m l´ = 0,90 m õ = 0,1 m/sec ë = 5,3 10-7m (ìïíï÷ñùìáôéêü êßôñéíï öþò)
c = 3 108 m/sec n1 = 1,33 (äåßêôçò äéÜèëáóçò ôïõ íåñïý) n2 = 1,50 (äåßêôçò äéÜèëáóçò ôïõ âåíæïëßïõ) | | (A)
|
|
| | | Ôüôå, áðü ôá ðáñáðÜíù äåäïìÝíá (Á) åðåéäÞ åßíáé n1 = 1,33 êáé n2 = 1,50 áðü ôéò ó÷Ýóåéò (4) êáé (5) èá Ý÷ïõìå áíôéóôïß÷ùò: |
| | | êáé |
| |
| | | ïðüôå, áíôéêáèéóôþíôáò ôéò ðáñáðÜíù ôéìÝò (Á), (7) êáé (8) óôç ó÷Ýóç (3) Ý÷ïõìå: Ät = 1,333333 10-10sec (9) ÄçëáäÞ, ìå áõôÞ ôçí äéáöïñÜ ÷ñüíïõ Ät èá öèÜóïõí ïé öùôåéíÝò äÝóìåò L1 êáé L2 áðü ôçí öùôåéíÞ ðçãÞ Ö Ýùò ôïí êåíôñéêü êñïóóü Êï ìÝóá ôç äéüðôñá d, êáôÜ ôçí öÜóç ÉÉ ôïõ ðåéñÜìáôïò. Ðñïöáíþò, áõôÞ ôç äéáöïñÜ Ät èá ðáñáôçñÞóåé ï ðáñáôçñçôÞò Ñ ðïõ âñßóêåôáé åðÜíù óôçí êéíïýìåíç ðëáôöüñìá D, êáèþò êáé ï ðáñáôçñçôÞò Ñ´ ðïõ âñßóêåôáé áêßíçôïò åðÜíù óôçí åðéöÜíåéá ôçò ãçò, üðùò áðïäåßîáìå óôá ðñïçãïýìåíá. ¸ôóé ìå âÜóç ôéò ôéìÝò ôùí c êáé ë áðü ôá äåäïìÝíá (Á) êáé ôçí ôéìÞ (9), ç ó÷Ýóç (6), ìáò äßíåé ìéá ìåôáôüðéóç êñïóóþí óõìâïëÞò ßóç ìå: ä = 75.471 êñïóóïß (10) ÌåôÜ ôá ðáñáðÜíù, ãåííéÝôáé ôþñá, ôï åîÞò êñßóéìï åñþôçìá:
Ï ðáñáôçñçôÞò Ñ, ðïõ âñßóêåôáé åðÜíù óôçí êéíïýìåíç ðëáôöüñìá D èá ðáñáôçñÞóåé ìéá ìåôáôüðéóç êñïóóþí óõìâïëÞò ä = 0 êñïóóïß, üðùò éó÷õñßæåôáé ç Èåùñßá ôçò Ó÷åôéêüôçôáò Þ èá ðáñáôçñÞóåé ìéá ìåôáôüðéóç êñïóóþí óõìâïëÞò ä = 75.471 êñïóóïß; Ç áðÜíôçóç óôï ðáñáðÜíù áõôü åñþôçìá åßíáé ç åîÞò: á) ÊáôÜ ôçí ðñïóùðéêÞ ìïõ ãíþìç, åÜí åêôåëåóôåß ôï ðåßñáìá êáôÜ ôéò öÜóåéò É êáé ÉÉ, ï ðáñáôçñçôÞò Ñ èá ðáñáôçñÞóåé ìéá ìåôáôüðéóç êñïóóþí óõìâïëÞò, ä = 75.471 êñïóóïß, ãåãïíüò ðïõ óçìáßíåé, üôé ç Èåùñßá ôçò Ó÷åôéêüôçôáò èá áðïäåé÷èåß êáôÜ áíáìöéóâÞôçôï ôñüðï, üôé åßíáé ìéá ëáíèáóìÝíç èåùñßá ÖõóéêÞò. â) Åðßóçò óôï óçìåßï áõôü èá ðñÝðåé íá ôïíßóïõìå üôé, êáôÜ ôçí äéÜñêåéá ôïõ ÷ñüíïõ ðïõ ç ðëáôöüñìá D êéíåßôáé óõíå÷þò ìå óôáèåñÞ ôá÷ýôçôá õ
ùò ðñïò ôçí åðéöÜíåéá ôçò ãçò (Þôïé, ùò ðñïò ôçí áéèåñüóöáéñá ôçò ãçò) åÜí ï ðáñáôçñçôÞò Ñ ðåñéóôñÝøåé ôï óõìâïëüìåôñü ôïõ (ôçí ðåéñáìáôéêÞ ôïõ óõóêåõÞ) ð.÷. êáôÜ ìéá ãùíßá ö, ùò ðñïò ôçí äéåýèõíóç ôçò ôá÷ýôçôáò õ ôçò ðëáôöüñìáò D, ôüôå óôçí ðåñßðôùóç áõôÞ, ï ðáñáôçñçôÞò Ñ èá ðáñáôçñÞóåé ìÝóá óôçí äéüðôñá d ìéá áíôßóôïé÷ç ìåôáôüðéóç ä´ ôùí êñïóóþí óõìâïëÞò, ó÷åôéêÜ ìå ôç èÝóç ðïõ åß÷áí ïé êñïóóïß óõìâïëÞò, ðñéí ï ðáñáôçñçôÞò Ñ ðåñéóôñÝøåé ôï óõìâïëüìåôñü ôïõ.
ÄçëáäÞ óôçí ðåñßðôùóç áõôÞ ôï óõìâïëüìåôñï áðïôåëåß Ýíá åßäïò «ôá÷õìÝôñïõ» ãéá ôïí ðáñáôçñçôÞ Ñ ôçò ðëáôöüñìáò D. Ðñïöáíþò, åÜí ç ðëáôöüñìá D åßíáé áêßíçôç ùò ðñïò ôçí åðéöÜíåéá ôçò ãçò (Þôïé, ùò ðñïò ôçí áéèåñüóöáéñá ôçò ãçò) ôüôå ãéá ïðïéáäÞðïôå ðåñéóôñïöÞ ôïõ óõìâïëïìÝôñïõ ï ðáñáôçñçôÞò Ñ äåí èá ðáñáôçñÞóåé êáìßá ìåôáôüðéóç ôùí êñïóóþí óõìâïëÞò, ìÝóá óôç äéüðôñá d. ÌåôÜ ëïéðüí áðü áõôÜ ðïõ áíáöÝñáìå ðáñáðÜíù
êáôáëÞãïõìå ôþñá óôï åîÞò âáóéêü êáé ãåíéêü óõìðÝñáóìá: |
| | | | | | | | | | ÓõíÝðåéá ôïõ ðéï ðÜíù óõìðåñÜóìáôïò åßíáé üôé, üëá ôá áäñáíåéáêÜ (ÃáëéëáúêÜ) óõóôÞìáôá áíáöïñÜò äåí åßíáé éóïäýíáìá ãéá üëïõò ôïõò íüìïõò ôçò ÖõóéêÞò (üðùò éó÷õñßæåôáé ç Èåùñßá ôçò Ó÷åôéêüôçôáò) áëëÜ áíôßèåôá, ôá ðáñáðÜíù óõóôÞìáôá áíáöïñÜò åßíáé éóïäýíáìá, ìüíï ãéá ôïõò íüìïõò ôçò Ìç÷áíéêÞò êáé ãé¢ áõôïýò
ìüíï êáé ü÷é ð.÷. êáé ãéá ôïõò íüìïõò ôçò ÇëåêôñïäõíáìéêÞò, üðùò ëáíèáóìÝíá éó÷õñßæåôáé ï Einstein. ¶ñá ëïéðüí, ìåôÜ áðü áõôÜ êáôáëÞãïõìå óôï óõìðÝñáóìá üôé, ç áîéùìáôéêÞ èåìåëßùóç ôçò ÅéäéêÞò Èåùñßáò ôçò Ó÷åôéêüôçôáò èá ðñÝðåé íá èåùñçèåß ëáíèáóìÝíç, êáèüôé äåí óõìöùíåß ìå ôç öõóéêÞ ðñáãìáôéêüôçôá, üðùò áõôÞ åñìçíåýåôáé ìå ôçí åêôÝëåóç ôïõ ðåéñÜìáôïò GL ðïõ áíáðôýîáìå óôá ðñïçãïýìåíá. ÔÏ ÓÕÌÂÏËÏÌÅÔÑÏ GL ¼ðùò ðáñáôçñïýìå, ç ðåéñáìáôéêÞ óõóêåõÞ ôïõ ó÷. 3 óôçí ðñáãìáôéêüôçôá åßíáé Ýíá óõìâïëüìåôñï (óõìâïëüìåôñï GL, íåñïý – âåíæïëßïõ) õøçëÞò åõáéóèçóßáò óôéò äéÜöïñåò ìåôáêéíÞóåéò ôïõ. Áõôü óõìðåñáßíåôáé áðü ôï ãåãïíüò üôé, üðùò åßäáìå êáé óôï ðáñÜäåéãìÜ ìáò ãéá ôá÷ýôçôá õ = 0,1 m/sec áëëÜ êáé ãéá ìéêñüôåñåò áêüìç ôá÷ýôçôåò, üðùò ð.÷. õ = 0,01m/sec Þ õ = 0,001 m/sec, åýêïëá èá ðáñáôçñïýìå ìéá áíôßóôïé÷ç ìåôáôüðéóç ä êñïóóþí óõìâïëÞò ìÝóá óôç äéüðôñá d. ¼ðùò åßíáé öáíåñü, áõôÞ ç áðëüôçôá êáôáóêåõÞò êáé ç åõáéóèçóßá ðïõ Ý÷åé ôï
óõìâïëüìåôñï GL óôéò äéÜöïñåò ìéêñïêéíÞóåéò ôïõ, ôï êáèéóôïýí ÷ñÞóéìï üñãáíï ãéá ðïëëÝò ðåéñáìáôéêÝò êáé ðñáêôéêÝò åöáñìïãÝò. ÐáñáôÞñçóç:
Ôï óõìâïëüìåôñï GL, åðåéäÞ üðùò åßäáìå åßíáé ðïëý åõáßóèçôï óôéò äéÜöïñåò ìéêñïêéíÞóåéò ôïõ, êáëü èá åßíáé, óôï ðåßñáìá GL ç ðëáôöüñìá D íá åðéðëÝåé óå õäñÜñãõñï, ïñõêôÝëáéï, íåñü ê.ë.ð. ãéá ôçí êáëýôåñç åêôÝëåóç ôïõ ðåéñÜìáôïò. ÔÝëïò, ìå ôï óõìâïëüìåôñï GL ôïõ ó÷Þìáôïò 3 ìðïñïýìå íá åêôåëÝóïõìå ôï ðåßñáìÜ ìáò, êáôáñãþíôáò ð.÷. ôïõò ôñåéò óùëÞíåò S2, S3, êáé S4 êáé íá äéáôçñÞóïõìå ìüíï ôïí Ýíá óùëÞíá S1, ðñïöáíþò ãéá ëüãïõò áðëüôçôáò ôçò ðåéñáìáôéêÞò óõóêåõÞò.
Óçìåßùóç: Óôïí ôßôëï «Ôï Ðåßñáìá GL» ôá êåöáëáßá áããëéêÜ ãñÜììáôá G êáé L åßíáé, ôá áñ÷éêÜ ôùí áããëéêþí ëÝîåùí «GreekLight» (Åëëçíéêü Öùò). | | | © Copyright 2001 Tsolkas Christos. Web design by Wirenet Communications | |
|