基本内容
生平 菲佐（Armand HipplyteLouis Fizeau 1819～1896）[u[/学家[/819年9月23日生于[u[/年攻读医学，后转入法兰西学院学习光学，并在[u果[/下在天文台学习。1860年成为巴黎科学院院士。曾长期担任巴黎工业大学教授。1856年获得特里埃尼亚尔奖。1866年英国皇家学会授予他伦福德奖章。1896年9月18日于梵都尔逝世。 菲佐早年的研究工作大部分是和[u[/进行的，这些研究大多与改进照相方法有关.他们用溴代替达盖尔照相术中的碘，从而改善了达盖尔照相术，并于1845年第一次摄得清晰的太阳表面像，开创了天文照相技术的新纪元。1848年，还用分光仪观察了天体光谱，又使用起偏振器独立地发现光谱的多普勒效应，应用这一效应可测定天体的视向速度，因此被称为多普勒－菲佐效应。 1845～1849年间，菲佐又和傅科合作研究了光的干涉，发明了一种[u仪[/用此干涉仪发现了太阳光红外一端的不可见辐射和可见光服从同一规律，并曾测定过星体的运动速度和星体的直径。 使菲佐闻名于世的是他首创了在实验室的条件下进行[u[/的方法。1849年9月，菲佐利用旋转齿轮机构将通过两齿轮隙的光束用远处的反射镜“劈开”，从时间和拉长了的距离可在实验室测出光速，这样测得光的速度为315000千米／秒。对他的实验他自己评价说：“我最近用了一个新方法来观察光传递的速度，结果颇为成功。在我看来，它为准确研究这一重要现象提供了一个新途径。”在谈到他测得的光速值的误差时，他说：“初次实验提供的光速值，与天文学家们公认的光速值只有很小的差别。”1850年5月，他又利用这一方法测定了光在水中的速度，并与空气中的光速值进行比较，得出水中的光速小于空气中光速的结论。这一结论有利于光的本性的争论中波动说一派的观点，因此历史上它被认为是光的微粒说还是波动说正确的判决性实验，但这已是一个迟到的判决。 1851年，菲佐做了另一个有名的实验，即现在所谓的菲佐实验。使光在流动的水中传播，用光干涉的方法测出光在流水中的速度，在当时被认为是证实了菲涅耳关于光以太被运动媒质部分拖曳的公式。但是菲佐本人对此实验结果曾长期思索，1859年才发表，并预感到其基本假定可能有问题。现在该实验已成为狭义相对论速度合成法则的根据。 菲佐在其他方面的研究工作还有：首先在感应圈内引进电容器，还研究过热使物体膨胀的问题。 菲佐实验 Fizeau experiment 这是直接测定光的曳引系数的实验。菲佐在1851年用如图所示的装置进行他的实验。光源S发出的光被分束器P（涂有半透明金属镀层的倾斜放置的玻璃板）分成Ⅰ和Ⅱ两束，经过适当放置的三块反射镜M1、M2、M3，两束光沿矩形PM1M2M3以相反的方向行进，回到P处会合，光束Ⅰ中有一部分透射进入望远镜筒T，光束Ⅱ中有一部分反射进入T，两者在那里形成干涉条纹。为了测定运动介质部分曳引光的效应，在M3M2和PM1路径中设置水流速度为v的水管。光束Ⅰ始终与水流反向，光束Ⅱ始终与水流同向。除在两水管中的光程有差异外，两束光的其他部分光程是相同的。这光程差可用两束光通过水管的时间差Δt与真空光速c的乘积表示。设运动水流的曳引系数为f，故水曳引光束获得速度±fv，逆水光束Ⅰ通过水管的总速度为(c/n-fv)，顺水光束Ⅱ的总速度则为(c/n+fv)。所以，两束光的时间差为 用光之波长λ来度量光程差cΔt，得到 用实验观测得到的δ值及参数l，v，λ，n之值代入，得出f的观测值为0.48，与由公式f=1-1/n的计算值0.43相符合。由此而得的光在运动介质中的传播速度是 u=(c/n)±v(1-1/n) 当介质逐渐稀薄时，n→1，u→c。结论就是，光在真空中的速度是普适常数c，与所用的惯性参考系无关。而按伽利略的速度合成公式，应是u=c±v。 实际上，以上光在运动媒质中的传播速度公式，在相对论中利用爱因斯坦速度合成定律立即可得。设实验室参考系为S，与运动媒质水相对静止的参考系为Su2032，则光在S系中的速度u，在Su2032系中的速度为uu2032=c/n，Su2032系的速度为v，它们之间的关系是 u=(uu2032+v)/(1+vuu2032/c) =(c/n+v)/(1+v/nc) ≈(c/n)(1+nv/c)(1-v/nc) ≈(c/n)(1+nv/c-v/nc) =(c/n)+v(1-1/n) 可见，完全用不到什么曳引系数这些额外的概念，相对论就能自然地解释实验的结果。在相对论创立前，曳引系数的概念是很神秘的。爱因斯坦很重视它，它在引导爱因斯坦建立相对论的过程中，曾起过相当大的作用。
更新日期：2024-05-02
