光速度の測定

実験番号：UE4060100

光が有限の速度で伝播することを，通過する時間を測定することで確認します。この為に非常に短い時間（数nsec）のパルス状の光を発射し，数mの予め測定しておいた反射器を置いた距離を光が往復する時間を，オシロスコープを使い測定します。この時間と距離から，光速度を計算します。

実験の手順

予め距離を測定しておきます。オシロスコープを使い，短いパルス状の光がそこを往復する時間を，基準パルスと比較することで測定します。
この時間と距離から，空気中の光速度を計算します。

実験に必要な機器

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実験解説書

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英語版実験手順書ダウンロード（参考，一部取り扱いのない製品も含まれています）

基本原理

科学機器の発達により光が有限の速度で伝播することを，光が進んだ距離とその時間を測定するという単純な方法で，確認することができます。この為には数nsecという短い時間パルスの光を発射する必要があります。3重プリズムを使用した反射器と光速測定器本体の距離を測定しておき，実際に光が往復する時間をオシロスコープを使って測定します。

実験ではLEDから短いパルス光を発射し，ハーフミラーで2つに分けます。1つは外へ向かい，3重プリズム反射器で反射し戻ってきます。この光はもう一度ハーフミラーで方向を変えられ，受光部Bに入ります。もう1つはそのまま受光部Aに入ります。受光部に入った光は電圧に変換され，この電圧信号をオシロスコープで計測します。電圧信号を観察するために，光を発射したあと60nsec後にトリガパルスを，出力C からオシロスコープに与えます。2チャンネルのオシロスコープを使い，2つの電圧信号の時間差を計測することで，光速度cは次のように計算できます。

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