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- 46 ：
- レーザージャイロの原理
前提1
光速がどの方向にも一定の値 c を取る慣性系が少なくとも一つある (以後これを静止系と呼ぶことにする)
前提２
静止系での光速は光源や (反射・屈折したときの) 鏡・レンズ等の運動に依存しない
(動いている光源からでた光も、動いている鏡で反射した後の光も、速さは cである
レンズなどで屈折した場合、レンズの中の光は当然屈折率によって速さが変化するが
レンズから出た後はやはり速さは c)
レーザージャイロの構成
・鏡を多角形に配して、光が鏡で反射しつつ一周できるようにする。光源から出た光がこの多角形を
右回り、左回りに一周する。光源と同じ位置に受光部があって、一周してきた光をそこで受ける。
それまでの時間の差 (右回りと左回りの差) を測定する
・光源・鏡・受光部は一体化していて、装置を動かせばそれらが一斉に同じ運動をする
動作原理
・装置が静止系に対して静止しているときは、光は右回りでも左回りでも同じ距離を進むので、
時間差は生じない
・装置が静止系に対して等速度で並進運動しているときも (詳細は省略するが) 時間差は生じない
・装置が静止系に対して回転しているとき (とりあえず左回りとする)
＊光源から左回りに一周した光が、光の発せられた位置 (光が発せられた時点での光源・受光部の
位置) に戻ってきても、装置が回転しているので受光部はそこにはない。つまり、光が受光部に届
くまでには一周分より余分な距離を進まなければならない
＊右回りの光は逆に、元の位置に戻るより先に受光部に届くことになるので、一周分より光の進む
距離は短くなる
＊光源や鏡が動いていても、光の速さは c で一定である
＊光の速さが同じで、進む距離が違うので、受光部に届くまでの時間は左回りの光のほうが長くなる。
つまり時間差が生じる
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