Жан Бернар Леон Фуко ( Великобритания : / ʒ ɒ̃ ˈ b ɛər n ɑːr ˌ l eɪ ɒ̃ ˈ f uː k oʊ / , США : / ˌ ʒ ɒ̃ b ɛər ˈ n ɑːr l eɪ ˌ ɒ̃ f uː ˈ k oʊ / ; Французский: [ʒɑ̃ bɛʁnaʁ leɔ̃ fuko] ; 18 сентября 1819 — 11 февраля 1868) — французский физик, наиболее известный своей демонстрацией маятника Фуко — устройства, демонстрирующего эффект вращения Земли . Он также одним из первых измерил скорость света , открыл вихревые токи и ему приписывают название гироскопа .
Сын издателя, Фуко родился в Париже 18 сентября 1819 года. Получив образование, в основном домашнее, он изучал медицину, которую бросил в пользу физики из-за фобии крови . [1] Сначала он обратил внимание на усовершенствование фотографических процессов Луи Дагера . В течение трех лет он был экспериментальным ассистентом Альфреда Донне (1801–1878) в его курсе лекций по микроскопической анатомии . [2]
Совместно с Ипполитом Физо он провел ряд исследований по интенсивности солнечного света в сравнении с интенсивностью света углерода в дуговой лампе и извести в пламени кислородно-водородной горелки; по интерференции инфракрасного излучения и световых лучей, сильно различающихся по длине пути; и по хроматической поляризации света. [2]
В 1849 году Фуко экспериментально продемонстрировал, что линии поглощения и испускания , появляющиеся на одной и той же длине волны, обусловлены одним и тем же материалом, а разница между ними обусловлена температурой источника света. [3] [4]
В 1850 году он провел эксперимент с использованием вращающегося зеркала для измерения скорости света; это рассматривалось как «забивание последнего гвоздя в гроб» корпускулярной теории света Ньютона , когда он показал, что свет распространяется медленнее через воду, чем через воздух. [5] В 1851 году он провел экспериментальную демонстрацию вращения Земли вокруг своей оси ( суточное движение ). Эта экспериментальная установка использовалась Винченцо Вивиани , но стала хорошо известна публике благодаря работе Фуко. Фуко добился демонстрации, показав вращение плоскости колебания длинного и тяжелого маятника, подвешенного к крыше Пантеона в Париже . Эксперимент вызвал сенсацию как в ученом, так и в популярном мире, и « маятники Фуко » были подвешены в крупных городах по всей Европе и Америке и привлекали толпы. В следующем году он использовал (и назвал [6] ) гироскоп как концептуально более простое экспериментальное доказательство (см. эксперимент Фуко с гироскопом ). В 1855 году он получил медаль Копли Королевского общества за «весьма замечательные экспериментальные исследования». Ранее в том же году он был назначен физиком в императорской обсерватории в Париже.
В сентябре 1855 года он обнаружил, что сила, необходимая для вращения медного диска, увеличивается, если заставить его вращаться ободом между полюсами магнита , при этом диск нагревается вихревыми токами или «токами Фуко», индуцированными в металле.
В 1857 году Фуко изобрел поляризатор, который носит его имя, [7] а в следующем году разработал метод проверки зеркала телескопа-рефлектора для определения его формы. [8] [9] Так называемый « тест ножа Фуко » позволяет работнику определить, является ли зеркало идеально сферическим или имеет несферическое отклонение в своей форме . До публикации Фуко своих открытий проверка зеркал телескопа-рефлектора была делом «попаданий или промахов».
Тест Фуко на лезвие ножа определяет форму зеркала, находя фокусные расстояния его областей, обычно называемых зонами и измеряемых от центра зеркала. В тесте свет от точечного источника фокусируется на центре кривизны зеркала и отражается обратно на лезвие ножа. Тест позволяет тестировщику количественно оценить коническое сечение зеркала, тем самым позволяя тестировщику подтвердить фактическую форму зеркала, что необходимо для получения оптимальной производительности оптической системы. Тест Фуко используется и по сей день, в основном любителями и небольшими коммерческими производителями телескопов, поскольку он недорогой и использует простое, легко изготавливаемое оборудование.
В 1862 году с помощью вращающегося зеркала Чарльза Уитстона он определил скорость света, которая составила 298 000 км / с , что на 10 000 км/с меньше, чем получено предыдущими экспериментаторами [2], и имеет погрешность всего 0,6% от принятого в настоящее время значения .
В 1862 году Фуко стал членом Бюро долгот и офицером Почетного легиона . В 1864 году он стал членом Лондонского королевского общества , а годом позже — членом механической секции Института. В 1865 году он опубликовал свои статьи о модификации центробежного регулятора Джеймса Уатта ; некоторое время он экспериментировал с целью сделать период его обращения постоянным и разработать новый аппарат для регулирования электрического света. Фуко показал, как, нанеся прозрачную тонкую пленку серебра на внешнюю сторону предметного стекла телескопа, можно было наблюдать солнце, не повреждая глаз. Его основные научные статьи можно найти в Comptes Rendus , 1847–1869. [10] Незадолго до своей смерти он вернулся в римский католицизм, от которого ранее отказался. [11]
Фуко умер 11 февраля 1868 года в Париже от, вероятно, быстро развивающегося случая рассеянного склероза [12] и был похоронен на кладбище Монмартр .
В его честь назван астероид 5668 Фуко . [13] Его имя — одно из 72, написанных на Эйфелевой башне .
Собрание сочинений:
