Lichtgeschwindigkeitsmessungen mit einem He[BOND]Ne-Gaslaser als Lichtquelle

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Abstract

Auf der Basis des Deutschen Geodätischen Forschungsinstituts in München wurden im Herbst 1965 Messungen der Vakuum-Lichtgeschwindigkeit unter Verwendung eines He[BOND]Ne-Lasers als Lichtquelle durchgeführt. Das Licht dieses Lasers (λo = 632,8 nm), durch Ultraschall mit einer Frequenz von 18,72 MHz sinusförmig moduliert. wird in zwei gleiche Teile — Meß- und Vergleichslicht — aufgeteilt. Das Meßlicht durchläuft bei zwei aufeinanderfolgenden Messungen zwei um die Länge der Basis (48 m) verschieden lange Wege und trifft in beiden Fällen gegenphasig zum Vergleichslicht auf die Kathode eines Photomultipliers. Bei Gleichheit der Amplituden von Meß- und Vergleichslicht geht die Modulation des Photostromes durch Null. Die Basis wurde mit einem Interferenzkomparator nach VÄISÄLÄ mit einer Unsicherheit von 1: 107 bestimmt. Die Modulationsfrequenz wurde mit einem elektronischen Zähler mit einem Fehler < 1: 108 gemessen. Mit den bei jeder Meßreihe bestimmten meteorologischen Daten (Temperatur, Luftdruck Luftfeuchtigkeit) wurde über die Dispersionsgleichung von EDLEN aus der Gruppengeschwindigkeit in Luft die Vakuum-Lichtgeschwindigkeit berechnet. Durch Änderungen im Meßaufbau wurde versucht, systematische Fehler aufzudecken.

Aus 6 Gruppen mit zusammen 60 Meßreihen ergab sich die Ausbreitungsgeschwindigkeit des Lichtes in Vakuum zu c0 = 299 792,5km/s ± 0,15 km/s.

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