Во времена Рёмера диаметр орбиты Земли считался равным примерно 182 млн. миль (292 млн. км). Разделив это расстояние на 1 320 с, Рёмер получил, что скорость света равна 138 000 миль (222 км) / с.
Теперь мы знаем, что максимальное запаздывание затмения спутника равно не 22 мин, как думал Рёмер, а примерно 16 мин 36 с, а диаметр орбиты Земли приближенно равен не 292 млн. км, а 300 млн. км. Если внести эти поправки в расчет Рёмера, получается, что скорость света равна 300 000 км/с, а этот результат близок к современным данным.
Скорость света в наземных условиях первым измерил в 1849 году французский физик Арман Ипполит Луи Физо. Для этого он придумал довольно простой способ (см. схему). Физо направлял из источника световой луч в зеркало В, затем этот луч отражался на зеркало А. Одно зеркало было установлено в Сюрене, в доме отца Физо, а другое — на Монмартре в Париже; расстояние между зеркалами составляло приблизительно 8,66 км. Между зеркалами А и В помещалось зубчатое колесо, которое можно было вращать с заданной скоростью (принцип стробоскопа). Зубцы вращавшегося колеса прерывали световой луч, разбивая его на импульсы. Таким образом посылалась цепь коротких вспышек.
Свет проходит расстояние между зеркалами и обратно за то время, пока колесо с 720 зубцами повернется от одного промежутка между зубцами до другого, то есть за 1/25x1/720, что составляет 1/18 000 с. Пройденное расстояние равно удвоенному расстоянию между зеркалами, то есть 17,32 км. Отсюда скорость света равна примерно 312 000 км/с.
Тринадцать лет спустя Жан Бернар Леон Фуко определил скорость света несколько иным способом. Вместо зубчатого колеса он применил вращающееся зеркало. «Если зеркало С неподвижно или очень медленно поворачивается, свет отражается на полупрозрачное зеркало В по направлению, указанному сплошной линией, — рассуждал Фуко. — Когда зеркало быстро вращается, отраженный луч смещается в положение, обозначенное пунктирной линией. Глядя в окуляр, наблюдатель может измерить смещение луча. Это измерение давало ему удвоенную величину угла а, то есть угла поворота зеркала за то время, пока луч света шел от С к вогнутому зеркалу А и обратно к С. Зная скорость вращения зеркала С, расстояние от А до С и угол поворота зеркала С за это время, можно вычислить скорость света».
Результат, полученный Фуко, был равен 298 000 км/с. Через 10 лет Мари Альфред Корню, профессор экспериментальной физики в Парижской Высшей политехнической школе, снова вернулся к зубчатому колесу, но оно имело уже 200 зубцов. Результат Корню — 300 000 км/с.
Ну, а в наши дни аналогичный эксперимент, придуманный Видом Шохи (Bldd Hsohi), вы при желании можете проделать и у себя дома. Для этого, как сказано, нужна лишь микроволновка и плитка шоколада.
Как известно, в каждой микроволновой печи есть магнетрон — устройство, которое производит электромагнитные волны той же природы, что и волны видимого света, но меньшей частоты. Они-то и разогревают продукты в считаные минуты, образуя стоячие волны, поскольку стенки печи отражают их, словно зеркало. А размеры печи рассчитываются таким образом, чтобы стоячие СВЧ-волны образовывались как раз в той зоне, куда помещают тот или иной продукт.
Далее все просто. Распаковываете плитку шоколада, вынимаете из печки вращающийся поддон и кладете шоколад в печь. Включаете микроволновку на 20–30 с. После окончания работы печи вынимаете плитку и внимательно рассматриваете ее. Вы увидите, что на поверхности ее появились 2 оплавленные точки. Они обозначают расстояние между 2 гребнями, то есть половину длины полной волны.
Расстояние между 2 точками расплавленных пятен на шоколадке равно половине длины стоячей волны электромагнитного излучения магнетрона микроволновки.
Большинство микроволновых печей производят волны частотой около 2 450 МГц (или 2,45 ГГц). Это означает, что каждую секунду в печи возникает 2 450 млн. (или 2,45 млрд.) пиков стоячей волны или полных колебаний. Остается замерить линейкой расстояние между точками на плитке и умножить эту величину сначала на 2, а затем на 2 450 млн. В итоге мы получим расстояние, которое волна проходит за 1 с, то есть ее скорость.
В нашем опыте расстояние между центрами плавления составило 61 мм, поэтому длина волны, излучаемой этой установкой, 122 мм. Частота установки печи 2 450 МГц. Умножим 122 на 2 450 млн. и получим 298 900 000 000 мм/с, или 298 900 км/с!