たのしい演劇

俳優の錬金術　視覚visual system 51

光/可視光Light/visible light

光速 speed of light

真空vacuum中の光の速度speed of lightは
正確に299,792,458 m / s(30万キロメートル毎秒) と定義する

すべての電磁放射は真空内で同じ速度で移動する


さまざまな物理学者が歴史を通じて光の速度を測定

ガリレオは、17世紀の光速を測定

Galileo Galilei1564 – 1642) イタリア　天文学　物理学　技術者　博学者polymath
　「観測天文学の父」「現代物理学の父」「科学的方法の父」「現代科学の父」

1676年光の速度を測定する初期の実験は天文学者オーレ・レーマー OleRømerによって試行
　　Ole Christensen Rømer1644– 1710)デンマーク　天文学

レーマーは望遠鏡telescopeを使って木星jupiterとその衛星の1つであるイオioの動きを観察
イオの軌道周期の不一致に注目し 光が地球の軌道earth orbitの直径を横切るのに約22分かかると計算
レーマーが地球の軌道の直径を知っていたら(当時は未だ不明)　227,000,000 m / sの速度を計算しただろう

1849年アルマン・フィゾー Armand Fizeau は光速のより正確な測定を行う
　
　アルマン・フィゾー Armand Fizeau 1819– 96) フランス　物理学

フィゾーは数キロ離れた鏡mirrorに光線beam of lightを向け
ビーム光を光源からミラーへ照射　ミラーに反射し光は光源へ戻る　その経路に歯車cog wheelを配置　
フィゾーは　特定の回転速度でビーム光が歯車の1つのギャップを通り抜け
　途中で次のギャップを通過することを発見
鏡までの距離　歯車の歯の数　回転速度より　光の速度を313,000,000 m / sを算出


1862年レオン.フーコーは 回転鏡を用い298,000,000 m / sの値を計測
　
　Jean Bernard Léon Foucault1819 – 1868) フランス　物理学


1877年から1931年　アルバートA.マイケルソンは光速測定の実験を実施
1926年にフーコーの回転ミラーを改良し
　カリフォルニア.ウィルソン山からサンアントニオ山への往復にかかる光の時間を測定
正確な測定により299,796,000 m / sの速度計測

　アルバート・エイブラハム・マイケルソン Albert Abraham Michelson 1852 – 1931) アメリカ　物理学
　1907年光学に関する研究によってノーベル物理学賞を受賞


在来の物質ordinary matterを含む様々な自明な物質transparent substancesを通過する
光の 実効速度effective velocityは　真空中よりも低い　 水中の光の速度は真空中の約3/4

元素ルビジウムrubidiumをボーズ・アインシュタイン凝縮体を通過させることにより
「完全な停止」した光をもたらす　実験
ただし　この実験での「光の停止」とは
原子の励起状態に保存される次のレーザー光により刺激され再放出された光を指し
それが「止まった」間とは　光が消滅している

ルビジウムRbRubidium :原子番号37 の元素記号 Rb で表される元素

ボース＝アインシュタイン凝縮BEC Bose–Einstein condensation :
ある転移温度以下で巨視的な数のボース粒子Boson が
　最低エネルギー状態に落ち込む相転移phase transition 現象
2001年のノーベル物理学賞BEC実現の実験的成果に対し授与

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と　たのしい演劇の日々