Page 102 - Libro Hipertextos Fisica 2

La luz

En ese tiempo Dt la rueda habrá girado un ángulo Du (figura 3), cuyo
valor es:
2 �
�� � �� �t?
n
Donde n representa el número de dientes de la rueda y v la velocidad
�θ angular de la misma. Al despejar Dt y remplazar se obtiene que c es:
n
c � ? � ? L
�
La rueda dentada utilizada por Fizeau tenía 720 ranuras y fue necesario
elevar su velocidad angular hasta 25,2 rev/s, por lo tanto,
720 8 8
c � (2� ? 25,2rev/s)(8.630 m) � 3,13 � 10 m/s
Figura 3. Rueda dentada utilizada por Fizeau en �
el experimento para medir la velocidad de la luz.
Sin embargo, en 1862 el físico francés León Foucault realizó un expe-
rimento similar al de Fizeau, en el que sustituyó la rueda dentada por
un prisma octogonal cuyos lados eran espejos (figura 4). De nuevo
la velocidad angular del prisma y la distancia del mismo a un espejo
fijo permitieron calcular la velocidad de la luz. El valor obtenido fue:
8
c 5 2,98 3 10 m/s
Posteriormente, en 1880, el físico norteamericano Albert Michelson
realizó durante casi cincuenta años, mediciones precisas de la velocidad
de la luz. Los resultados de estas mediciones le permitieron obtener un
valor para c igual a 2,99 3 10 m/s.
8
En la actualidad se acepta que la velocidad de la luz en el vacío es una
constante fundamental que tiene un valor:
c 5 299.792.458 m/s
El valor c 5 3,0 3 10 m/s es suficientemente exacto para la mayor parte
8
de las aplicaciones.

EJEMPLO

Considerando el modelo realizado por Fizeau, calcular el tiempo
transcurrido para que la luz atraviese una ranura de una rueda
dentada y se devuelva por la siguiente.
Solución:

Como la velocidad angular se relaciona con la frecuencia de revolu-
ción mediante la expresión: v 5 2p ? f
Tenemos que el tiempo transcurrido, mientras la luz pasa por una
ranura y se regresa por la siguiente, es:

t � 2 ��
�� n
1
es decir, t 5
f ? n

Por tanto, obtenemos que:
1
5
t � � 5,5 � 10s
�
(25,2rev/s)(720)
Figura 4. Experimento realizado por León El tiempo que gasta la luz en su recorrido es 5,5 3 10 segundos.
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Foucault para medir la velocidad de la luz,
con el que obtuvo un valor de 2,98 3 10 m/s.
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102 © Santillana

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