Otro experimento de Fizeau

Fizeau en 1851 realizó otro experimento para determinarla manera como la velocidad de la luz se ve afectada por el movimiento del medio en el cual se propaga. En la figura que sigue se observa el esquema del montaje experimental.

  

Figura 1.5: Experimento de Fizeau

En la figura (1.1.4), si no fluye agua los rayos que siguen por un camino o por el otro, llegan en fase, las amplitudes se suman y se obtiene luego la intensidad total, pero si el agua está fluyendo, se espera que llegue primero la luz que viene por el lado de abajo que el que viene por arriba y hay una diferencia de fase, si ella es de $\lambda /2$, en donde $\lambda$es la longitud de onda, ocurre una interferencia destructiva.

La longitud de los tubos es de 1.5 m, y la longitud de onda de la luz utilizada era de $\lambda=5x10^{-5}$cm y habrían 3x10⁶ ondas en los tubos, de tal manera que para que exista una diferencia en $\lambda /2$, tiene que haber una diferencia de tiempos en los caminos recorridos debidos a la velocidad de la luz en el agua por un cmaino o por el otro, y se ve como se corren las franjas de interferencia, así se sabe la diferencia de tiempo, conociendo la velocidad e la luz en el agua que es del orden de 200 000 km/s, entonces se puede calcular la velocidad del agua, se puede además cambiar el medio (en vez de agua) para observar la variación con el índice de refracción también y cambiar la velocidad del agua y llegó a la conclusión experimental que:

$$V={c\over n}\pm\Bigl ( 1-{1\over n^2}\Bigr )v,$$ (1.2)

en donde V es la velocidad de la luz en el agua, v la velocidad del agua y n el índice de refracción del fluído. Nadie supo dar razón teórica del por qué de la fórmula. Einstein años más tarde descifró este misterio.