빛의 속도 측정 실험 결과 보고서

목차

1. 빛 속도 측정의 역사
2. 푸코의 방법
3. 장비
4. 설치와 정렬

본문내용

●갈릴레오 (Galileo)
역사적으로 오랫동안 사람들은 빛의 속도가 무한하다고 추측하였다고 생각된다. 이러한 가정에 처음으로 의문을 제기한 사람은 유명한 이탈리아 물리학자인 갈릴레오이다. 그는 빛의 속도를 실제로 측정할 수 있는 방법을 제시하였다.
그 방법은 매우 간단하다. 두 사람 (A 와 B라고 부르자)이 뚜껑 씌운 등불을 들고 약 1마일 정도 떨어져 있는 산봉우리 위에 올라간다. 먼저 A가 등불의 뚜껑을 벗기고, B는 A의 불빛을 보자마자 자기 자신의 등불의 뚜껑을 벗긴다. A는 B의 등불을 보면 뚜껑을 덮는다. A의 불이 보이는 시간을 측정하여, 두 봉우리 사이의 거리의 두 배를 시간으로 나누어주면 빛의 속도를 알 수 있다.
그러나 이 시간은 빛의 속도에 의한 것 뿐 아니라 인간의 반응시간도 포함되어 있어, 갈릴레오는 오직 빛의 속도가 인간의 반응 속도 보다 매우 빠르다는 것 (이러한 과정을 통해 측정할 수 있는 속도 보다 매우 크다는 것)만 알 수 있었다. 비록 갈릴레오는 빛의 속도의 근사값을 구하지 못하였어도, 그의 실험은 빛 속도 측정의 장을 열었다. 또한 실험의 결과로 중요한 점을 알게 되었는데, 그것은 큰 속도를 정확히 측정하려면 긴 거리에 대하여 측정하여야 한다는 것이다.

●뢰머 (Romer)
1675년 덴마크의 천문학자 뢰머(Olaf Romer)에 의하여 처음으로 빛의 속도가 성공적으로 측정되었다. 뢰머는 목성의 달 중 하나인 이오의 월식의 관측 자료에 빛 속도 측정의 기반을 두었다. 이오는 목성 주위를 도는데, 목성이 지구와 이오 사이에 있는 동안 이오가 보이지 않는 월식이 일어난다. 뢰머는 이 월식이 일어나는 시간이, 지구가 목성에서 멀어질 때 보다 목성쪽으로 향할 때, 짧아진다는 것을 알아냈다. 그는 이러한 현상이 빛 속도가 유한하기 때문에 생기는 것이라고 바르게 해석하였다.

참고 자료

일반물리학실험, 제 4판, 부산대학교 물리학교재편찬위원회, 청문각, 2016년
http://physica.gnu.ac.kr/physedu/modexp/Millikan/main.htm