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Albert Einstein

     
   

Un protocole expérimental

    Bonjour monsieur Einstein,

Je voudrais savoir si vous pourriez m'aider à élaborer un protocole expérimental me permettant de déterminer la célérité de la lumière dans un milieu transparent.

merci beaucoup

Guillaume
 


Cher Guillaume,

La meilleure méthode que je peux vous proposer pour mesurer la vitesse de la lumière demeure l'expérience de Foucault.

Léon Foucault a été un physicien très talentueux. En 1850, il a mis au point une méthode avec laquelle il a mesuré la vitesse de la lumière dans l'eau. Dans ce milieu, elle se propage moins vite que dans le vide. Les physiciens ont alors conclu à une nature ondulatoire de la lumière.

 


Si le miroir tourne à 1000 tours/s, l=15m et d=10m alors le rayon revient à 12,5mm de la source quand la distance l est parcourue dans l'air.

Dans ce montage, un miroir plan tourne sur lui-même avec une grande vitesse. Son axe de rotation M est situé au centre de courbure d'un miroir sphérique. Un fin rayon de lumière est émis par la source S vers le miroir plan. Périodiquement, ce dernier réfléchit le rayon en direction du miroir sphérique. A ce moment, le rayon est renvoyé vers le petit miroir mais entre temps celui-ci a légèrement pivoté d'un angle a et il renvoie donc le rayon à côté de la source (il fait un angle 2a avec le rayon incident).

L'écartement entre la source S et l'image retournée par le montage est inversement proportionnel à la vitesse de la lumière. Cette méthode est élégante car elle est simple à mettre en oeuvre et elle se contente d'une faible distance de parcours de la lumière (quelques mètres). Elle peut donc être utilisée pour analyser le comportement de la lumière dans un milieu quelconque.

Albert Einstein