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為什么可以證明地球在自轉(zhuǎn)? 傅科擺原理是什么

傅科擺的出現(xiàn)是在1851年,這時(shí)距離哥白尼提出日心說已經(jīng)過去了三個(gè)世紀(jì),可以說我們很早就知道了地球在運(yùn)動(dòng)這件事,但是一直沒法證明 。
因此就算是到了19世紀(jì),也還是有很多人不相信日心說,這些人以感覺不到地球在動(dòng)為依據(jù)依然死守著地心說最后這塊堡壘 。

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畢竟眼不見不為實(shí)嘛,你說地球在自轉(zhuǎn),那你給我證明一個(gè)看看 。
而萊昂·傅科的這個(gè)實(shí)驗(yàn)以非常巧妙、簡潔的方式就證明了地球真的再轉(zhuǎn),而且這個(gè)實(shí)驗(yàn)也很容易被大伙重復(fù)做出來 。
下面我就說下這個(gè)實(shí)驗(yàn)為何可以證明地球在自轉(zhuǎn)?以及關(guān)于萊昂·傅科的一些故事 。
萊昂·傅科1819年是法國物理學(xué)家,出生在巴黎,一開始他并沒有攻讀物理學(xué),而是學(xué)習(xí)的是醫(yī)學(xué),這是他父親對他的期望 。
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可能是出于對父親的尊重,傅科也當(dāng)了一名醫(yī)生,但是他本人對醫(yī)學(xué)并不感興趣,而是對物理學(xué)比較癡迷,喜歡搞個(gè)小發(fā)明 。
所以他這醫(yī)生就當(dāng)?shù)氖侨齑螋~兩天曬網(wǎng),完全不上心 。一個(gè)人有時(shí)可能面對有些事很難做出抉擇,他往后的路該怎么走 。
巧的是,跟他同村的一位同學(xué)叫阿曼德·菲索,他們屬于同齡人,也有著相同的經(jīng)歷,同樣是當(dāng)著醫(yī)生,心理卻喜歡搞了發(fā)明創(chuàng)造 。
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【為什么可以證明地球在自轉(zhuǎn)? 傅科擺原理是什么】阿曼德希波呂忒路易斯1819-1896法國物理學(xué)家 。斐索干涉最出名的是確定光速與??吕锇?br /> 但是菲索本人就比較果斷一些,放棄了自己的職業(yè),搞起了物理學(xué)研究,所以傅科也就跟著菲索走上了實(shí)驗(yàn)物理的道路 。
前期他們兩個(gè)主要就是對攝影技術(shù)的改良和光速的測量,菲索首創(chuàng)了在實(shí)驗(yàn)室測量光速的方法,傅科通過改良旋轉(zhuǎn)鏡法將光速測量誤差縮小到了1% 。
菲索還有一個(gè)比較偉大的成就,就是1848年他獨(dú)立的發(fā)現(xiàn)了光波的多普勒效應(yīng),指出可以通過恒星光譜的偏移來測量恒星的視向速度,所以對于光波的由于其運(yùn)動(dòng)造成的波長的變化也被稱為多普勒-菲索效應(yīng) 。
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而傅科最偉大、也最被人熟知的就是他設(shè)計(jì)的傅科擺 。
傅科擺其實(shí)就是一個(gè)單擺,區(qū)別在于它的規(guī)模非常大,設(shè)置在法國巴黎先賢祠的穹頂上,擺長達(dá)到了67米,而擺錘的直徑達(dá)到了30公分,重達(dá)27公斤 。
擺線肯定也是選用比較細(xì)的鋼索,而且如此長的擺長和如此重的擺錘只有一個(gè)目的,就是減小地球自轉(zhuǎn)給單擺造成影響 。
你看,我們平時(shí)感覺不到地球在自轉(zhuǎn)的原因是我們就站在地表,總是跟著地球在自轉(zhuǎn),不論我們做什么事情,或者是多么精密的實(shí)驗(yàn),我們都無法察覺到地球在動(dòng) 。
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而傅科擺的關(guān)鍵就在于,我們可以利用擺錘擺動(dòng)時(shí)的慣性來抵抗掉地球的自轉(zhuǎn) 。也就是地球自個(gè)轉(zhuǎn)自個(gè)的,傅科擺依靠慣性擺動(dòng),不會(huì)跟著地球旋轉(zhuǎn) 。
當(dāng)傅科擺在一個(gè)平面上擺動(dòng)的時(shí)候,由于只有向下的重力存在,沒有其他的外力,因此擺動(dòng)的時(shí)候擺錘應(yīng)該只會(huì)在一個(gè)平面上擺動(dòng) 。
如果地球本身也不自轉(zhuǎn)的話,那么擺動(dòng)平面更不會(huì)發(fā)生偏移,但是真實(shí)的情況是,傅科擺的擺動(dòng)平面在旋轉(zhuǎn) 。
平面偏移的速度跟所處維度有關(guān)系,根據(jù)巴黎的維度,傅科擺平面每小時(shí)有11°的偏移量,也就是轉(zhuǎn)一周的話需要31小時(shí)47分 。

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