Galileo (1564-1642), propuso el primer método de medición directa de la velocidad de la luz. Dos observadores con faroles se situaban a una distancia de varios kilómetros el uno del otro; el primero abría la tapadera de su farol, emitiendo una señal luminosa en dirección del segundo observador; el segundo, al notar la luz del primer farol, abría la tapadera del suyo, enviando la señal en dirección del primer observador; éste medía el tiempo t entre la apertura de su farol y el momento en que veía la luz del segundo farol. La velocidad de la luz c era igual a 2L/t, donde L es la distancia entre los observadores. Pero estos experimentos dieron diversos resultados. El lapso de tiempo resultó ser muy pequeño y difícil de medir. Sin embargo, de los experimentos se desprendía que la velocidad de la luz era finita. Römer (1644-1710), astrónomo danés, al observar los eclipses de Io, satélite de Júpiter, notó que estando la Tierra en el punto más alejado de su órbita alrededor del Sol, con respecto a Júpiter, el satélite Io aparece de la sombra de Júpiter 22 minutos más tarde que cuando está en el punto más cercano.
Römer pensó que ese tiempo lo emplea la luz para pasar del lugar de la primera observación a la segunda. El valor de la velocidad de la luz se obtenía dividiendo el diámetro de la órbita terrestre alrededor del Sol por el tiempo de retraso; en los tiempos de Römer no se conocía con exactitud el valor de esa distancia, y por eso obtuvo un valor para la velocidad de la luz de 215.000 km/s. Con los actuales datos más precisos del diámetro de la órbita (3.1011 m), y el tiempo de retraso (16,6 min), se obtendría una velocidad de 300.000 km/s. Fizeau (1819-1896), físico francés utilizó un método similar al de Galileo, sólo que el segundo observador fue sustituido por un espejo de reflexión, y la tapadera que se abría con la mano, por una rueda dentada que giraba con rapidez.
La luz de la fuente S, al reflejarse en el
espejo semiplateado 0, pasa entre los dientes de la rueda y alcanza el espejo A y después
de reflejarse en éste, llega otra vez a la rueda R. Si en el transcurso del recorrido de
la luz de R a A y a la inversa, el claro entre los dientes se sustituye por el diente
inmediato, la luz reflejada se detendrá; pero si la rueda gira un ángulo tal que la luz
reflejada del espejo A, pase a través de la ranura entre los dientes, el observador B la
verá de nuevo. La distancia entre los espejos era L=8660m; la rueda tenía 720 dientes y
la luz alcanzaba el valor máximo de su intensidad a una velocidad de rotación de la
rueda de 25 r.p.s. Foucault (1819-1868), físico francés, propuso una modificación del método de Fizeau sustituyendo la rueda dentada por un espejo giratorio octogonal A, en el que incide la luz sobre una de sus caras, donde se refleja y se dirige al espejo fijo B, reflejándose y volviendo al espejo giratorio A.
Con una rotación adecuada del espejo A se consigue captar la luz por el observador, y conociendo la velocidad del espejo giratorio y la distancia recorrida por la luz entre A y B y a la inversa, a través de la distancia L entre los espejos, Foucault obtuvo un valor de c = 298.000 km/s. Con posteriores precisiones el valor de la velocidad de la luz resultó ser 299.810 km/s. Importa señalar que este método permitió reducir la distancia L hasta 20 m (en lugar de 8.660 m en las pruebas de Fizeau). Foucault midió también la velocidad de la luz en el agua, y comprobó que es inferior en este medio. Michelson (1852-1931), científico norteamericano, propuso un método que unificaba los méritos de los métodos de Fizeau y Foucault, eliminando los defectos de ellos. La luz de la fuente S se reflejaba en una cara del prisma y con ayuda de los espejos planos K y K' llegaba al espejo cóncavo A. La luz en forma de un haz paralelo seguía el camino hacia el espejo cóncavo B. Reflejándose de los espejos B y B', la luz de nuevo incidía sobre el espejo A. Después de reflejarse en éste, la luz caía sobre los espejos planos d y d' y daba la imagen en el punto S'.
Al girar el prisma, se podia elegir su velocidad angular de modo que a la ida y venida de la luz, el prisma giraba 1/8 de vuelta y el lugar de la cara b lo ocupaba la cara b', de la cual se reflejaba la luz. Puesto que la velocidad de la luz era finita, la imagen se desplazaba un poco, lo que permitía calcular para c un valor de 299.796 km/s. Midió también la velocidad de la luz en el vacío, aplicando el mismo método del prisma giratorio, en un tubo del que se extrajo el aire, y obtuvo c = 299.774 km/s. El avance de la ciencia y la técnica permitió mejorar en cierto grado los viejos métodos, asi como elaborar otros nuevos. Con el desarrollo de la localización por radar, se obtuvo en 1948 el valor de 299.792 km/s, y empleando el método de interferencia de las microondas 299.792 km/s. En 1967 se mide la velocidad de la luz empleando un láser de helio y neón como fuente luminosa y se obtiene un valor de 299,792 km/s. A medida que se perfecciona el método, la medida de la velocidad de la luz se hace con un menor margen de error, sin embargo, hasta el momento no se ha obtenido un valor único para la velocidad de la luz. El principio de constancia de la velocidad de la luz no se puede considerar por ahora como resultado directo de las mediciones, por eso, conforme al acuerdo internacional, en la actualidad se toma como valor de la velocidad de la luz 299.792,5 ± 0,15 km/s.
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