{"id":3975,"date":"2020-01-24T11:37:51","date_gmt":"2020-01-24T10:37:51","guid":{"rendered":"http:\/\/horstth.de\/?p=3975"},"modified":"2021-04-18T11:54:50","modified_gmt":"2021-04-18T09:54:50","slug":"lichtgeschwindigkeit","status":"publish","type":"post","link":"http:\/\/horstth.de\/?p=3975","title":{"rendered":"Lichtgeschwindigkeit"},"content":{"rendered":"

\"\"<\/a>An das Workshop erinnere ich mich noch (lang ist\u2019s her): Eine Gruppe von Physiklehrern versucht, mit L\u00f6tkolben und Seitenschneider ausgestattet, unter der Anleitung ihres Kollegen U. Ihlefeldt<\/strong> die Elektronik f\u00fcr eine Apparatur zusammenzubauen, mit der man die Lichtgeschwindigkeit im Labor messen kann. Ich bin dabei \u2013 und am Ende der Veranstaltung gl\u00fccklich, zwei funktionierende Schaltungen mit nach Hause nehmen zu k\u00f6nnen.
\nDie Elektronik bestand aus einem Lichtsender und einem Lichtempf\u00e4nger, mit denen man unter Zuhilfenahme eines schnellen Oszilloskops die Zeit messen konnte, die das Licht zum Zur\u00fccklegen einer gegebenen Strecke ben\u00f6tigt. Zur Messanordnung geh\u00f6rten au\u00dferdem ein (halbdurchl\u00e4ssiger) Spiegel, ein Reflektor und eine Linse. Trotz des geringen Aufwandes, den die Apparatur erforderte, lieferte sie recht gute Werte. Bei genauerer Messung stellte ich allerdings fest, dass sie systematisch einen Tick gr\u00f6\u00dfer waren als die bekannten 300000 km\/s.
\nVor kurzem fiel mir die Apparatur wieder in die H\u00e4nde \u2013 Grund genug, sie nochmals aufzubauen und auch nochmals zu messen. Das Foto zeigt den aktuellen Messaufbau mit Lichtsender, halbdurchl\u00e4ssigem Spiegel, Empf\u00e4nger und einem Epidiaskop-Objektiv als Linse. Das Licht wird nach Durchlaufen einer gewissen Strecke zur\u00fcckgeworfen (der Reflektor ist nicht zu sehen) und durch den halbdurchl\u00e4ssigen Spiegel in den Empf\u00e4nger umgelenkt. Das Oszilloskop misst die Phasenverschiebung zwischen ausgesandtem und vom Empf\u00e4nger registriertem Lichtimpuls. Durch den Einsatz des Epidiaskop-Objektivs konnte ich das Licht besser b\u00fcndeln als in der urspr\u00fcnglichen Anordnung. Infolgedessen wurde mehr Licht in den Empf\u00e4nger zur\u00fcckgelenkt, so dass sich die Zeitspanne zwischen Aussendung und R\u00fcckkehr des Lichtimpulses sehr genau messen lie\u00df. \"\"<\/a><\/p>\n

Offenbar f\u00fchrt der Intensit\u00e4tsgewinn auch zu Messwerten, die dem Literaturwert der Lichtgeschwindigkeit n\u00e4herkommen \u2013 also nicht mehr systematisch nach oben abweichen. Das Diagramm zeigt das Ergebnis einer Messung mit der verbesserten Apparatur. Aufgetragen ist die \u201eReisezeit\u201d \u0394t<\/em> des Lichts in Abh\u00e4ngigkeit von der Laufstrecke 2\u0394L<\/em>, wobei die eingezeichnete Ausgleichsgerade einer Lichtgeschwindigkeit von (3,03 \u00b1 0,15) \u00d7108<\/sup> m\/s entspricht. Die Fehlergrenzen \u00b1 0,15 \u00d7108<\/sup> m\/s ergeben sich aus der Streuung der Messpunkte um die Gerade. Eine gr\u00f6\u00dfere Genauigkeit als die angegebenen \u00b1 5% l\u00e4sst sich mit der Anordnung wohl kaum erreichen. Etwas mehr zu diesem Experiment hier<\/a>.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

An das Workshop erinnere ich mich noch (lang ist\u2019s her): Eine Gruppe von Physiklehrern versucht, mit L\u00f6tkolben und Seitenschneider ausgestattet, unter der Anleitung ihres Kollegen U. Ihlefeldt die Elektronik f\u00fcr eine Apparatur zusammenzubauen, mit der man die Lichtgeschwindigkeit im Labor messen kann. Ich bin dabei \u2013 und am Ende der Veranstaltung gl\u00fccklich, zwei funktionierende Schaltungen mit nach Hause nehmen zu…<\/p>\n

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