Armand Hyppoiyte Louis Fizeau

ÍNDICE

INTRODUÇÃO 2

A EXPERIÊNCIA DE MICHELSON-MORLEY 3

O INTERFERÔMETRO DE MICHELSON 3

O EXPERIMENTO 4

FIZEAU E A MEDIÇÃO DA VELOCIDADE DA LUZ 7

CONCLUSÃO 9

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 10

INTRODUÇÃO

Neste trabalho, abordaremos de forma abrangente algumas das mais importantes descobertas e experiências de toda a história, tais como a medição da velocidade da luz, a criação do interferômetro, e outros temas como a existência do éter, que gerou polêmica entre os antigos estudiosos, como Descartes e Foucault, por exemplo. Falaremos também sobre alguns aspectos históricos contextuais e simultâneos aos experimentos, descobertas e debates, e sobre como se desencadearam os fatos e situações ao redor dos estudiosos, que dedicaram boa parte de suas vidas para realizar experimentos e fazer descobertos que até hoje sustentam e baseiam as estruturas do mundo tecnológico e evolutivo no qual vivemos. Trata-se de um trabalho acadêmico, baseado em pesquisas e em estudos recolhidos em diversos veículos de informação.

O objetivo deste estudo que aqui se inicia é esclarecer e explanar as características dos estudiosos, das ferramentas e instrumentos usados por eles, e a ideologia de cada um dos experimentos, avaliando os resultados obtidos por eles próprios de forma imparcial e científica. Também almejamos ampliar o conhecimento a respeito do assunto e agregar novos valores científicos a todos os participantes do grupo e aos que puderem visualizar o resultado desta empreitada.

A EXPERIÊNCIA DE MICHELSON-MORLEY

Albert Abraham Michelson (1852-1931): Físico norte-americano de origem alemã.

Eduard Williams Morley (1838-1923): Químico e Físico norte-americano, estudou as densidades do oxigênio e hidrogênio. Sendo conhecido por sua atuação na experiência de Michelson-Morley.

O INTERFERÔMETRO DE MICHELSON

Esta é uma representação do interferômetro de Michelson original, utilizado no experimento de Potsdam de 1881 para tentar medir o "vento de éter". O semiespelho encontra-se no centro do instrumento. À sua esquerda pode-se ver a lâmpada de Argand utilizada como fonte de luz, o contrapeso necessário para equilibrar o instrumento e a pequena luneta utilizada para discernir as franjas de interferência. Do lado mais à direita da figura pode-se ver os dois braços perpendiculares do interferômetro com os espelhos em suas extremidades.

Esquema básico do interferômetro de Michelson adaptado.

Uma fonte de luz monocromática emite um feixe que passa por um espelho parcialmente refletor (50% do feixe é refletido) posicionado num ângulo determinado. Isso separa o feixe primário em dois: um vai continuar na mesma direção e sentido, outro será refletido em outra direção. Os dois feixes encontram espelhos com reflexão total posicionados à mesma distância do espelho central e os feixes são refletidos para um medidor, depois de passarem pelo espelho central.

O EXPERIMENTO

Essa experiência foi realizada com o objetivo de provar a existência ou não do éter, que é o meio que serviria para dar suporte à propagação das ondas eletromagnéticas, isto é, a luz. Onde a velocidade da luz na direção de rotação ou de translação da Terra seria diferente daquela percorrida perpendicularmente a esses movimentos, se o éter existisse.

Albert Abraham Michelson construiu em 1881, na Alemanha, um aparato experimental que, segundo ele, seria suficiente para comprovar a existência do tão almejado éter. Assim, sendo o equipamento todo possível de ser girado de 360 graus, tínhamos que se as franjas de interferência que apareciam no anteparo sofressem um deslocamento quando, durante a rotação, o aparelho passasse de uma posição qualquer para uma posição em que uma componente do feixe estivesse paralela ao movimento da Terra, então a existência do éter estaria provada. Caso contrário, se nenhuma alteração fosse constatada, haveria grandes problemas conceituais a serem enfrentados. O experimento consistia em girar lenta e suavemente o interferômetro em 90 graus, a partir do que Michelson esperava encontrar um deslocamento sensível do padrão de franjas de interferência devido ao efeito do "vento de éter" sobre o tempo de voo da luz num e noutro braço do interferômetro em cada caso (antes e depois de girar). Tal não ocorreu. Apesar de toda a sensibilidade do instrumento (para ter uma ideia de quão sensível o instrumento era, basta notar que o experimento seria realizado inicialmente em Berlim, no entanto o tráfego de carruagens nas ruas próximas ao laboratório onde o equipamento estava instalado fazia vibrar o equipamento ao ponto de não se poder perceber as franjas de interferência, e por isso o experimento foi levado para a muito mais pacata Potsdam), Michelson não pôde detectar qualquer variação na posição das franjas de interferência ao girar o aparelho, logo, o experimento não obteve o sucesso esperado por Michelson.

Uma análise imediatamente após o experimento, feita pelo próprio Michelson e mais alguns físicos mostrou que o valor esperado do desvio das franjas tinha sido erroneamente calculado. Michelson esperava obter um desvio duas vezes maior do que o valor correto, previsto pela teoria de Fresnel. Assim, corrigindo esse erro, e dada o nível de precisão do aparelho, tem-se que os desvios das franjas esperados poderiam ficar encobertos pelo erro do aparelho, ou seja, o aparelho apresentava um erro de medida maior que o desvio esperado. Portanto era preciso diminuir o erro da observação, aumentando a precisão do aparelho.

Para isso, Michelson retomou, em 1887, o experimento, com ajuda agora do experimentador Eduard Williams Morley. Juntos, eles aperfeiçoaram o interferômetro, construindo-o sobre um bloco sólido de pedra flutuando sobre uma bacia de mercúrio! Tudo isso para neutralizar as perturbações do ambiente, e garantir que o interferômetro pudesse ser girado livremente sem erro. Para melhorar ainda mais a sensibilidade do equipamento,