Жан Бернар Леон Фуко, французский физик, механик и астроном

Французский физик и астроном Леон Фуко

Жан Бернар Леон Фуко, французский физик, механик и астроном

Какбоязнь крови повлияла на выбор карьеры знаменитого ученого, кто отфотографирования Солнца перешел к измерению скорости света и при чем тут романУмберто Эко?

Французскийфизик и астроном Леон ФукоBertall& Cie/Wikimedia Commons

Представьте себе, что вы находитесь на Венере. Здесь всегда облачно и не видно Солнца. Как вам точно определить длину суток? Это одна из задач, которую давал своим студентам нобелевский лауреат, талантливый экспериментатор Петр Капица. Для того чтобы решить ее, нужно воспользоваться изобретением человека, который родился ровно 198 лет назад в семье парижского издателя.

Жан Бернар Леон Фуко получил неплохое домашнее образование и должен был стать медиком. Он даже получил соответственное образование, но увлекся физикой. Впрочем, главной причиной того, что нам неизвестен медик Жан Фуко, стала боязнь крови. Этот страх молодой человек в себе преодолеть не смог и отправился в науку, где показал себя выдающимся экспериментатором.

Первое серьезное дело, которым запомнился Фуко, — усовершенствование фотографического процесса, разработанного Луи Дагером.

Затем три года он посвятил себя микроанатомии, помогая готовить знаменитый курс лекций Альфреду Франсуа Донне, одному из основателей микрофотографии.

А в 1845 году Франсуа Араго убедил Жана Фуко и его друга, Ипполита Физо, которые в 1843–1845 годах прославились своими дагерротипами Солнца, попытаться измерить скорость света.

АрманИпполит Луи Физо

Ипполит Физо был ровесником Фуко — он был младше всего на пять дней — и прожил весьма успешную научную жизнь. Достаточно сказать, что его имя стало одним из 72 имен, которые написаны на основании Эйфелевой башни. Так же, как и имя его друга, Жана Фуко.

Первую экспериментальную установку с зубчатым колесом и полупрозрачным зеркалом создал Физо. В этом эксперименте источник света направлял луч на полупрозрачное зеркало около наблюдателя, которое отражало свет на другое плоское зеркало, в 8633 метрах от полупрозрачного.

Измерять стотысячные доли секунды тогда еще не умели, потому Физо использовал зубчатое колесо, которое вращалось на пути от между зеркалами и зубцы которого периодически закрывали свет. В тот момент, когда световой луч от источника к зеркалу проходил между зубцами, а на обратном пути попадал в зубец, физик увеличивал скорость вращения колеса вдвое.

С увеличением скорости вращения колеса свет практически перестал пропадать, пока скорость вращения не дошла до 12,67 оборотов в секунду, когда свет снова исчез.

Схемаопыта Физо

Это означало, что свет постоянно натыкался на зубцы и не успевал «проскочить» между ними. Зная скорость вращения колеса, количество зубцов и удвоенное расстояние от источника к зеркалу, ученые высчитали скорость света, которая оказалась равной 315 000 километров в секунду.

Чуть позже установку Физо дополнил и усовершенствовал Фуко. Теперь вместо зубчатого колеса стояло вращающееся полупрозрачное зеркало. С тех пор скорость света полагалась равной 298 000 километров в секунду.

Следующим этапом стало определение скорости света в воде. И тот факт, что скорость света в воде меньше, чем в воздухе, «похоронило» ньютоновскую корпускулярную теорию света.

Стало окончательно ясно, что свет — это волна.

Схемаопыта Фуко

Следующее улучшение опыта Фуко сделал уже американский физик Альберт Майкельсон, многократно увеличив точность.

В 1850 году Жан Фуко сделал свое самое известное изобретение — маятник, который демонстрирует вращение Земли и по которому можно определить длительность суток.

В сентябре 1855 года Фуко обнаружил, что сила, необходимая для вращения медного диска, становится больше, когда он вращается между полюсами магнита, диск в то же время нагревается от вихревого тока или «токов Фуко», индуцированных в металле. Кстати о вращении: именно Фуко придумал слово «гироскоп» (да и само устройство — как физический прибор, а не как детскую игрушку) и провел немало его успешных исследований.

В 1858 году — новое достижение, и снова на поприще оптики: Фуко придумал способ точно измерять правильность сферической кривизны зеркал для телескопов. Метод, позволявший определить отклонения от сферической формы в 25 микрометров, получил название «тест Фуко острием ножа».

Увы, жизнь одного из величайших экспериментаторов в истории физики оказалась недолгой: в середине 1860-х у него начались симптомы рассеянного склероза. Это оказался быстро прогрессирующий вариант недуга, и 11 февраля 1868 года Фуко не стало. Тем не менее за свои 48 лет Фуко оставил яркий след в истории физики и не только — от токов и теста Фуко до названия одного из романов Умберто Эко.

МогилаФуко на Монмартре

«,»author»:»»,»date_published»:null,»lead_image_url»:»https://3.bp.blogspot.com/-9vJ-w0N75XQ/WcR0hxakOfI/AAAAAAAAk4Q/n-GCcySsvRwK9jtzDhJP3c3N7eXRX3MHgCLcBGAs/w1200-h630-p-k-no-nu/01.jpg»,»dek»:null,»next_page_url»:null,»url»:»https://u-teti-soni.blogspot.com/2017/09/blog-post_22.html»,»domain»:»u-teti-soni.blogspot.com»,»excerpt»:»Ð¤Ñ€Ð°Ð½Ñ†ÑƒÐ·ÑÐºÐ¸Ð¹ физик и астроном Леон Фуко»,»word_count»:668,»direction»:»ltr»,»total_pages»:1,»rendered_pages»:1}

Источник: https://u-teti-soni.blogspot.com/2017/09/blog-post_22.html

Жан Бернар Леон Фуко — Французский Ученый — Биография

Жан Бернар Леон Фуко, французский физик, механик и астроном

Французский ученый. Физик. Механик. Астроном. Член Парижской Академии наук, Берлинской академии наук, Петербургской Академии наук, а также Лондонского королевского общества. Член Бюро долгот. Физик Парижской обсерватории. Известен как создатель маятника Фуко и изобретатель гироскопа. Являлся первым, кто в 1862 году точно определил скорость света.

Жан Бернар Леон Фуко родился 18 сентября 1819 года в городе Париж, Франция. Мальчик вырос в состоятельной семье.

Его отец являлся издателем и продавцом книг, получившим известность благодаря выпуску большой книжной серии, посвященной истории Франции. Уже в детстве ребенок проявил незаурядные способности.

В возрасте тринадцати лет мастерил сложные технические игрушки: телеграф, паровую машину, мастерски управлялся с токарным станком.

     После окончания Колледжа Станислас в Париже, где получил степени бакалавра гуманитарных и физических наук, Фуко, по настоянию отца поступил на Парижский факультет медицины, однако увлекся экспериментальной физикой. В 1853 году на Парижском факультете естественных наук ему присуждена степень доктора физических наук.

     Еще будучи студентом-медиком, Фуко сконструировал прибор для электрического освещения поля зрения микроскопа и вскоре после изобретения фотографии стал получать отчетливые снимки объектов под микроскопом. Затем ученый провел опыты для сопоставления интенсивности искусственного и солнечного света, изучения траектории световых лучей, свойств световых волн.

     В 1850 году Фуко присоединился к дебатам по поводу теорий элементарных частиц и волн света.

Ученый Франсуа Араго продемонстрировал, что решающий эксперимент может быть сделан путем сравнения скоростей света в воздухе и в плотной среде, и он проводил исследования, чтобы определить скорость света с помощью метода вращающегося зеркала. Из-за отсутствия успеха и плохого состояния здоровья Араго передал задание Фуко.

     Успех пришел в том же году, когда Фуко наблюдал замедление скорости света в воде, тем самым подтверждая волновую теорию.

Затем понял, как можно уточнить метод вращающегося зеркала для измерения абсолютной скорости света в ограниченном пространстве.

Физиу преодолел технические проблемы, через одиннадцать лет получил значение 2,98×1010 сантиметров в секунду: первое точное измерение этой фундаментальной физической константы. Таким образом, Жан Фуко стал первым, кто точно определил скорость света.

     Жану Фуко принадлежит также изобретение автоматического регулятора света для дуговой электрической лампы, излучающей свет с помощью электрической дуги: определенного вида разряда в газе.

Впоследствии, этот регулятор использовался в Парижском оперном театре для имитации восхода солнца.

Помимо этого, разработал способ изготовления зеркал для больших рефлекторов и предложил использовать вместо металлических зеркал более легкие и дешевые стеклянные, покрытые пленкой серебра.

     Фуко проводил исследования в области электромагнетизма и астрономии. Ученый подробно исследовал вихревые токи и открыл явление нагревания металлических тел, вращаемых в магнитном поле, вихревыми токами. Эти исследования нашли применение в разработке электрических тормозов-замедлителей, которые до наших дней используются при эксплуатации грузовых автомобилей, автобусов, поездов.

     Всемирную славу ученому принес его опыт с маятником, наглядно демонстрирующий вращение Земли вокруг своей оси. Первый опыт провел в 1851 году в подвале своего парижского дома, прикрепив к своду стальную проволоку с подвешенным 5-килограммовым шаром.

Затем, повторив его в больших масштабах на Парижской обсерватории, Фуко в сообщении Парижской академии наук сформулировал точный закон видимого отклонения плоскости качаний маятника в зависимости от угла поворота Земли и географической широты места наблюдения.

     Ученый выступал автором нескольких сотен научных статей, подготовленных для «Журналь де деба». В 1855 году за экспериментальные исследования в области физики Фкко удостоен медали Копли: престижной награды Лондонского королевского общества.

     Французский ученый являлся офицером ордена Почетного легиона, членом Лондонского королевского общества, Берлинской и Парижской академий наук, членом-корреспондентом Петербургской академии наук.

     Жан Бернар Леон Фуко скончался 11 февраля 1868 года в Париже от рассеянного склероза в возрасте всего 48 лет. Похоронен на французском кладбище Монмартр.

Награды Жана Фуко

Орден Почетного легиона

Медаль Копли

Источник: https://ruspekh.ru/people/zhan-bernar-leon-fuko

Жан Бернар Леон Фуко (1819—1868)

Жан Бернар Леон Фуко, французский физик, механик и астроном

Французский физик Леон Фуко родился 18 сентября 1819 года в Париже. Отец его был известным книгоиздателем. Уже в детстве Фуко проявил незаурядные способности — в 13 лет он почти без всяких инструментов мастерил сложные технические игрушки (телеграф, паровую машину и др.).

В юности Фуко интересовался медициной и даже намеревался посвятить себя хирургии. Однако намерение это осталось неосуществленным: Фуко оставил медицину.

Связанная же с ней работа с микроскопом привела его в совсем другую область —область экспериментальной физики, где он нашел свое настоящее призвание.

Жан Фуко занимался механикой, электричеством и электромагнетизмом, оптикой, теплотой, всюду проявляя выдающийся талант экспериментатора. Все приборы, с которыми Фуко проводил свои опыты, были построены им самим и постепенно составили физический кабинет ученого, прославившийся далеко за пределами Франции.

Еще будучи студентом-медиком, Фуко сконструировал прибор для электрического освещения поля зрения микроскопа и уже вскоре после изобретения фотографии (в конце 30-х гг.

XIX столетия) впервые стал получать отчетливые снимки объектов под микроскопом. Ему принадлежит также изобретение первого автоматического регулятора света для дуговой электрической лампы.

В частности, при помощи регулятора Фуко в Парижском оперном театре имитировали восход солнца.

В 1860 году Фуко при помощи усовершенствованного им вращающегося зеркала блестяще осуществил идею Араго — измерил скорость света в воде и воздухе.

Результаты этих опытов, показавшие, что свет распространяется в воде медленнее, чем в воздухе, надолго прекратили спор между сторонниками корпускулярной и волновой теорий света, разрешив его в пользу последней.

В том же году Фуко был удостоен за эти исследования золотой медали Коплея.

В 1852 году Фуко изобрел гироскоп — прибор, представляющий собою укрепленное в кардановом подвесе твердое тело, которое, будучи приведено в быстрое вращение вокруг некоторой оси, сохраняет направление в пространстве этой оси вращения. Фуко сконструировал ряд гироскопических приборов, с помощью которых можно было наблюдать и изучать вращение твердого тела.

Свойства гироскопа широко используются в современной технике: для придания устойчивости кораблям и самолетам во время движения (гироуспокоители), для определения направления (гирокомпасы) и даже для автоматического управления движением самолетов, судов, реактивных снарядов (гирорулевые).

Назначенный в 1856 году на специально для него учрежденную должность физика в Парижской обсерватории, Фуко и тут сделал ряд коренных усовершенствований.

Он впервые разработал точный метод изготовления зеркал для крупных рефлекторов и предложил (как и независимо от него немецкий ученый К.

Штейнгейль) делать вместо металлических более легкие и дешевые стеклянные зеркала, покрывая их тонкой пленкой серебра, которую при потускнение легче сменить, чем перешлифовывать металлическое зеркало.

Жан Фуко принадлежит также изобретение ряда других приборов и приспособлений.

Всемирную славу принес ученому его знаменитый опыт с маятником, наглядно демонстрирующий вращение Земли вокруг своей оси.

Наиболее ранние записи о видимом отклонении плоскости качаний свободно подвешенного маятника в.направлении слева направо относятся ко второй половине XVII века (ученик Галилея Винченцо Вивиани, итальянский физик Джованни Полени, впервые указавший на связь этого явления с суточным движением Земли).

В конце XVIII века уже высказывалась мысль о том, что плоскость качания маятника стремится сохранить свое направление в пространстве. Однако никто и никогда до Фуко не проводил точных опытов, а тем более не пытался обосновать теоретически это замечательное явление.

Но даже и эти отдельные замечания, обнаруженные впоследствии в неизданных рукописях упомянутых ученых, не были известны Фуко. Полная самостоятельность его опыта не подлежит сомнению.

Первый удачный опыт Фуко, названный позже его именем, относится к 1851 году. Плоскость качаний маятника (металлический шар весом 5 кг на металлической нити длиной 2 м) за 30 мин. заметно повернулась в направлении вращения небесной сферы (т. е. слева направо).

Повторив вслед за этим свой опыт в больших масштабах на Парижской обсерватории, Фуко в сообщении Парижской академии наук сформулировал точный закон видимого отклонения плоскости качаний маятника в зависимости от угла поворота Земли и географической широты места наблюдения.

Вскоре после опубликования исследований Фуко в Парижском Пантеоне начали демонстрировать опыт Фуко с громадным маятником: длина стальной проволоки была равна 67 м, ее диаметр — 1,4 мм, а чечевица с острием весила 28 кг. Одно полное колебание маятник совершал за 16 сек., пробегая при этом расстояние в 14 м.

В семи метрах от центра плоскость маятника поворачивалась за один период (16 сек.) на 2,5 мм. Опыт с маятником вызвал сенсацию. Большие толпы народа стекались посмотреть на это чудо — возможность своими глазами видеть суточное вращение Земли.

Со «всех концов мира в Париж направлялись сотни писем с расспросами о необыкновенном маятнике.

При жизни Жан Фуко в Париже был сооружен еще один большой маятник его имени. Он демонстрировался на Парижской выставке в 1855 году. Колебания этого маятника поддерживались специальным электромагнитным устройством, также изобретенным Фуко.

Среди многочисленных повторений опыта Фуко наиболее грандиозным явилась демонстрация его в Исаакиевоком соборе в Ленинграде (1931).

Это был самый большой из всех где-либо сооружавшихся маятников Фуко: длина нити равнялась 98 м при диаметре в 1 мм, чугунный шар, подвешенный на ней, весил 60 кг. В течение одного периода (20 сек.

) на расстоянии 5 ж от центра плоскость качаний поворачивалась на 6 мм.

После 1851 года Фуко демонстрировал вращение Земли и при помощи своего гироскопа.

Из других научных достижений Фуко должны быть отмечены открытые и впервые описанные им так называемые «токи Фуко» — индукционные вихревые токи, возникающие в массивных сплошных проводниках при изменении пронизывающего их магнитного потока и вызывающие нагревание этих проводников.

Уменьшение вредных токов Фуко в трансформаторах путем замены сплошного сердечника сердечником из тонких изолированных пластин значительно повышает их эффективность.

Вместе с тем во многих областях техники токи Фуко оказались весьма полезными (в металлургии, например, где они широко используются для плавки металлов, в вакуум-технике и др.).

Работы Фуко — его решающий опыт, подтвердивший справедливость волновой теории света, блестящие опыты с маятником — далеко не сразу были оценены Парижской академией наук.

Попытка Фуко выставить в 1857 году свою кандидатуру в Академию окончилась неудачей, хотя он и прошел по числу .

Только спустя восемь лет, когда Фуко уже был членом Лондонского королевского общества и Берлинской академии наук, его избрали, наконец, в члены Парижской академии. В 1860 году Фуко был избран также в члены-корреспонденты Петербургской академии наук.

В последние годы жизни ученого ему пришлось отдавать свои силы главным образом техническим изобретениям, требовавшим громадного умственного напряжения, что подрывало его весьма слабое здоровье.

Последним изобретением Фуко был знаменитый регулятор скорости, с помощью которого на Всемирной промышленной выставке в Париже в 1867 году одновременно управлялись все машины американского павильона —от маленьких ткацких станков до огромных деревообделочных, машин.

Жан Фуко мечтал заняться чисто научными проблемами, строил планы на десятки лет вперед. Но тяжелая неизлечимая болезнь приковала его к постели, и после шести месяцев мучительных страданий, 11 февраля

1868 года, на 48-м году жизни Фуко скончался.

У.Эко «Маятник Фуко»

17.09.2014 в 15:09

Источник: http://bianki.mypage.ru/chto-mi-chitaem-i-pochemu/jan_bernar_leon_fuko_18191868.html

Нож, маятник, волчок и скорость света: какое наследие Фуко оставил науке

Жан Бернар Леон Фуко, французский физик, механик и астроном

18 сентября 2017 в 18:30Физика198 лет назад родился знаменитый французский физик

Как боязнь крови повлияла на выбор карьеры знаменитого ученого, кто от фотографирования Солнца перешел к измерению скорости света и при чем тут роман Умберто Эко, читайте в рубрике «История науки».

Представьте себе, что вы находитесь на Венере. Здесь всегда облачно и не видно Солнца. Как вам точно определить длину суток? Это одна из задач, которую давал своим студентам нобелевский лауреат, талантливый экспериментатор Петр Капица. Для того чтобы решить ее, нужно воспользоваться изобретением человека, который родился ровно 198 лет назад в семье парижского издателя.

Жан Бернар Леон Фуко получил неплохое домашнее образование и должен был стать медиком. Он даже получил соответственное образование, но увлекся физикой. Впрочем, главной причиной того, что нам неизвестен медик Жан Фуко, стала боязнь крови. Этот страх молодой человек в себе преодолеть не смог и отправился в науку, где показал себя выдающимся экспериментатором.

Первое серьезное дело, которым запомнился Фуко, — усовершенствование фотографического процесса, разработанного Луи Дагером.

Затем три года он посвятил себя микроанатомии, помогая готовить знаменитый курс лекций Альфреду Франсуа Донне, одному из основателей микрофотографии.

А в 1845 году Франсуа Араго убедил Жана Фуко и его друга, Ипполита Физо, которые в 1843–1845 годах прославились своими дагерротипами Солнца, попытаться измерить скорость света.

Ипполит Физо был ровесником Фуко — он был младше всего на пять дней — и прожил весьма успешную научную жизнь. Достаточно сказать, что его имя стало одним из 72 имен, которые написаны на основании Эйфелевой башни. Так же, как и имя его друга, Жана Фуко.

Первую экспериментальную установку с зубчатым колесом и полупрозрачным зеркалом создал Физо. В этом эксперименте источник света направлял луч на полупрозрачное зеркало около наблюдателя, которое отражало свет на другое плоское зеркало, в 8633 метрах от полупрозрачного.

Измерять стотысячные доли секунды тогда еще не умели, потому Физо использовал зубчатое колесо, которое вращалось на пути от между зеркалами и зубцы которого периодически закрывали свет. В тот момент, когда световой луч от источника к зеркалу проходил между зубцами, а на обратном пути попадал в зубец, физик увеличивал скорость вращения колеса вдвое.

С увеличением скорости вращения колеса свет практически перестал пропадать, пока скорость вращения не дошла до 12,67 оборотов в секунду, когда свет снова исчез.

Это означало, что свет постоянно натыкался на зубцы и не успевал «проскочить» между ними. Зная скорость вращения колеса, количество зубцов и удвоенное расстояние от источника к зеркалу, ученые высчитали скорость света, которая оказалась равной 315 000 километров в секунду.

Чуть позже установку Физо дополнил и усовершенствовал Фуко. Теперь вместо зубчатого колеса стояло вращающееся полупрозрачное зеркало. С тех пор скорость света полагалась равной 298 000 километров в секунду.

Следующим этапом стало определение скорости света в воде. И тот факт, что скорость света в воде меньше, чем в воздухе, «похоронило» ньютоновскую корпускулярную теорию света.

Стало окончательно ясно, что свет — это волна.

Следующее улучшение опыта Фуко сделал уже американский физик Альберт Майкельсон, многократно увеличив точность.

В 1850 году Жан Фуко сделал свое самое известное изобретение — маятник, который демонстрирует вращение Земли и по которому можно определить длительность суток. Но об этом мы уже писали.

В сентябре 1855 года Фуко обнаружил, что сила, необходимая для вращения медного диска, становится больше, когда он вращается между полюсами магнита, диск в то же время нагревается от вихревого тока или «токов Фуко», индуцированных в металле. Кстати о вращении: именно Фуко придумал слово «гироскоп» (да и само устройство — как физический прибор, а не как детскую игрушку) и провел немало его успешных исследований.

В 1858 году — новое достижение, и снова на поприще оптики: Фуко придумал способ точно измерять правильность сферической кривизны зеркал для телескопов. Метод, позволявший определить отклонения от сферической формы в 25 микрометров, получил название «тест Фуко острием ножа».

Увы, жизнь одного из величайших экспериментаторов в истории физики оказалась недолгой: в середине 1860-х у него начались симптомы рассеянного склероза. Это оказался быстро прогрессирующий вариант недуга, и 11 февраля 1868 года Фуко не стало. Тем не менее за свои 48 лет Фуко оставил яркий след в истории физики и не только — от токов и теста Фуко до названия одного из романов Умберто Эко.

Источник: https://indicator.ru/physics/leon-fuko.htm

Booksm
Добавить комментарий