Fizeau

Fizeau
Índice .................................................................................. 1
1. Vida y obra................................................................................................................2
2. La velocidad de la luz...............................................................................................2
2.1. Proyectos de mediciones.....................................................................................2
2.2. La medición de Fizeau.........................................................................................
2.3. Futuros métodos y perfeccionamientos...............................................................
3. Ejercitación...............................................................................................................
4. Bibliografía................................................................................................................1
.Física I, Santillana. Rosana A, Aristegui, Carla F. Baredes, Juan A. Dasso, José Luis
Delmonte, Diego P.Fernán, Cecilia I. Sobico y Adrián M. Silva.
.Enciclopedia Universal Ilustrada. Europeo americana. Tomo XXIII Editores Hijos de
J. Spasa.Barcelona Pág. 1627.
Gran enciclopedia del mundo Durvan S.A. de ediciones Bilbao Pág. 8-824
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Vida y Obra
Hippolyte Louis Fizeau, físico francés nacido en París en 1819 y murió en Venteuil en
1896. Se dedicó con ardor al estudio de las ciencias en particular de la óptica. Continuo
los estudios de Fresnel sobre las interferencias de la luz y de los rayos térmicos,
contribuyó decisivamente a los rápidos progresos de la fotografía. En 1856 obtuvo el
gran premio del Instituto, ingresando en 1860 en la Academia de Ciencias y mas tarde
fue nombrado presidente de dicha institución. Ya en colaboración con Foucault llevó a
cabo numerosas investigaciones sobre las interferencias de la luz lo que le llevó a
curiosos descubrimientos y deducciones. En 1849demostró que la velocidad de la luz es
menor en el agua que en el aire, construyendo un aparato para medir esta velocidad. Es
muy interesante también el método que empleó para medir la dilatación de los cristales,
y se le debe, finalmente, la aplicación de las bobinas de inducción de un condensador de
superficie, aunque poco voluminoso que aumenta en proporciones considerables la
longitud de las chipas que pueden obtener en aquel aparato. Desde 1878 pertenecía al
Bureau des longitudes. Publicó numerosas memorias, sobre estas y otras materias en los
Comptes Rendus de la Academia de Ciencias y en los Annales de Chimique et de
Physique.
El llamado método de Fizeau ha quedado como uno de los procedimientos clásicos
para determinar la velocidad de la luz. Con el nombre de efecto Doppler-Fizeau se
designa al aumento o disminución aparente de la frecuencia de un movimiento
ondulatorio a causa del movimiento relativo entre el foco y el observador.
La velocidad de la luz
Proyectos de Mediciones
Antes del Método de Fizeau, hubo varios otros proyectos de mediciones, pero
éste fue el mas exacto. Entre los personajes que se destacan están: Galileo Galilei,
Röemer y Foucoult.
Galileo fue uno de los primeros en sospechar que la afirmación de Aristóteles
sobre que la luz se propaga en línea recta y de forma instantánea, no era cierta. Por lo
que ideó un procedimiento muy sencillo para comprobarlo: dos amigos hacen el
experimento; uno de ellos se coloca en un lugar prominente, en lo alto de la colina, por
ejemplo; y el otro a una distancia de un kilómetro. Han puesto sus relojes a la misma
hora y han convenido que el primero encenderá una linterna exactamente a las doce de
la noche. Si el hombre que esta debajo observara la luz a las doce y dos segundos, por
ejemplo; entonces la luz habría tardado dos segundos en recorrer mil metros y su
velocidad sería de 500m/segundo.
Por lo tanto, Galileo comprobó que la luz no tardaba nada en hacer el recorrido.
¿Tenían razón, entonces, los antiguos, cuando decían que la velocidad de la luz es
infinita? Hoy sabemos que tenia razón en sospechar que, para ir de un punto a otro, la
luz necesita cierto tiempo. Su experimento fracasó, no obstante, porque esa velocidad es
formidable y no es posible medirla con métodos tan sencillos, como muy bien dijo: “La
velocidad de la luz, o es infinita o yo no puedo medirla”. Puesto que la luz recorre 3000
km/segundo, si los dos hombres se encontraban a un kilómetro, el tiempo empleado por
el rayo luminoso de la linterna para hacer la trayectoria sería:
Roemer fue uno de los tantos que intentó medir la velocidad de la luz, su método
se basó en la medición de forma astronómica.
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Método de Fizeau
Se dice que el físico francés Fizeau invento un ingenioso procedimiento por
medio de una rueda dentada. ¿Pero se puede decir que lo inventó o fue solo un
reemplazo de materiales con el Método de Galileo Galilei? Si, efectivamente, podemos
decir que fue un reemplazo de materiales ya que las personas en las cimas de las colinas
fueron suplantadas por la luz y la rueda dentada.
El resultado obtenido confirmó el valor que Roemer había hallado casi dos siglo
antes.
Una idea del método de Fizeau se muestra en la figura. Las ruedas dentadas
están ligeramente desplazadas una con ligeramente a la otra y se hallan unidas
solidariamente por medio de un eje. Si las ruedas no giran un rayo luminoso que
atraviese la muesca “m” no será percibido por el ojo del observador pues chocarla
contra el diente “d”. Pero si giran a gran velocidad, la luz llegara a la segunda rueda
cuando ya se halle allí la muesca que sigue al diente “d” y el ojo la vera. Conociendo la
velocidad de rotación y la distancia entre las ruedas, Fizeau pudo deducir la velocidad
de la luz.
Situado en la cumbre de una colina Fizeau colocó un espejo y una rueda dentada
que giraba con velocidad graduable, y la enfrentó con otro espejo ubicado en la cumbre
de otra colina, distante 8km de la primera. Al incidir un haz de luz sobre la rueda, el
rayo se “dividía” en muchos rayos, que eran reflejados por el espejo. Si la rueda giraba
con lentitud, la reflexión no podía verse, debido a que el rayo era interceptado por el
siguiente diente. Fizeau observó que si aumentaba la velocidad de giro, los rayos
volvían a atravesar la rueda sin ninguna intercepción.
Conociendo esta velocidad de giro y la distancia que recorría el rayo (16km
aproximadamente), pudo calcular la velocidad de la luz. Fizeau fue el primer
investigador que logró determinar ese valor con un experimento realizado en la Tierra.
Métodos futuros y perfeccionamientos
Doppler y Foucault
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