Im Rahmen einer Facharbeit ging es um Methoden zur Bestimmung der Lichtgeschwindigkeit. Zur Unterstützung habe ich in EXCEL ein Programm geschrieben, in dem der Versuch beschrieben wird. Die erforderlichen Berechnungen werden erläutert und können ebenfalls durchgeführt werden. Das Programm läuft ab EXCEL 7.0 für Windows 95.

gepackte Version (23,2 kB) lichtgeschwindigkeitsmessung.zip

Kurze Einführung

Zunächst wird ein feines, paralleles Lichtbündel benötigt. Das kann mit einem Laser oder einer Lampe mit folgendem Linsensystem und Blende erzeugt werden. Dieses wird auf einen halbdurchlässigen Spiegel gerichtet, welcher im Winkel von 45° angeordnet ist. Ein Teil wird nach oben reflektiert und nicht weiter beobachtet. Der andere Teil geht durch und trifft nach einer bestimmten Strecke auf einen senkrechten Spiegel. Das Licht wird reflektiert und trifft wieder auf den halbdurchlässigen Spiegel. Der durchgehende Teil wird nicht weiter beobachtet. Der andere Teil wird nach unten reflektiert und von dort aus beobachtet.

Wird in den Lichtweg ein rotierendes Zahnrad gebracht, so wird das Licht in den Lücken durchgelassen und an den Zähnen blockiert. Auch auf dem Rückweg wird ein weiterer Teil des Lichtes durch die Zähne blockiert. Der Beobachter unter dem halbdurchlässigen Spiegel sieht einen blinkenden Punkt.

Bei geschickter Einstellung der Drehzahl des Zahnrades trifft das gesamte Licht, welches auf dem Hinweg durch eine Lücke kam, beim Rückweg auf einen Zahn. Es wird also vollständig blockiert. Beim Beobachter unter dem halbdurchlässigen Spiegel kommt nichts mehr an.
Aus der Anzahl der Zähne, der Drehzahl und der Entfernung zum Spiegel kann nun auf die Geschwindigkeit des Lichtes geschlossen werden.