傅科擺原理 – – 簡單的傅科擺

傅科擺原理（簡單的傅科擺）
福柯的鐘擺出現在1851年，在哥白尼提出日心說三個世紀之後。可以說，我們很久以前就知道地球的運動，但我們無法證明它。
所以，即使在19世紀，仍然有很多人不相信日心說。這些人還在感覺不到地球在動的基礎上，死守著地心說的最後堡壘。

畢竟，看不見的不是現實。你說地球在旋轉，證明給我看。
利昂·福柯的實驗以一種非常巧妙簡潔的方式證明了地球真的又轉了，大家很容易重複這個實驗。
我來說說為什麼這個實驗可以證明地球在旋轉。還有一些關於里昂·福柯的故事。
萊昂·福柯是法國物理學家，1819年出生於巴黎。起初，他沒有學物理，而是學了醫學，這是他父親對他的期望。

可能是出於對父親的尊重，福柯也成為了一名醫生，但他本人對醫學並不感興趣，而是痴迷於物理學，喜歡搞小發明。
所以作為醫生，他三天打魚兩天曬網，一點都不在乎。有時候，一個人可能會面臨一些很難做出選擇的事情，未來該怎麼走。
巧合的是，他村裡的一個同學就是阿曼德·自由之魂。他們屬於同一個時代，有著相同的經歷。他們也是在醫生面前，但是心理上喜歡搞發明。

阿曼的路易斯1819-1896法國物理學家。斐索干涉最著名的是確定光速和傅科。
但自由靈魂本人更果斷，放棄了事業，開始了物理學研究，於是福柯跟著自由靈魂走上了實驗物理學的道路。
前期兩人主要是改進攝影技術，測量光速。自由靈魂在實驗室首創了測量光速的方法，福柯透過改進轉鏡法將光速的測量誤差降低到1%。
自由靈魂的另一個偉大成就是他在1848年獨立發現了光波的多普勒效應，指出恆星的視速度可以透過其光譜的移動來測量，因此其運動引起的光波波長的變化也被稱為無多普勒靈魂效應。

福柯最偉大最著名的是他的福柯擺。
福柯的鐘擺其實就是單擺。不同的是，它非常大。它坐落在法國巴黎萬神殿的圓頂上。鐘擺長67米，而鐘擺直徑30釐米，重27公斤。
擺線絕對是一根細鋼索，這麼長的擺長，這麼重的擺只有一個目的，就是減少地球自轉對單擺的影響。
你看，我們平時之所以感受不到地球的自轉，是因為我們站在地球表面，一直跟著地球自轉。無論我們做什麼，實驗再精密，都探測不到地球的運動。

傅科擺的關鍵在於我們可以利用擺的慣性來抵抗地球的自轉。也就是地球自己轉。傅科擺靠慣性擺動，不會跟隨地球。
當傅科在平面上擺動時，因為只有向下的重力，沒有其他外力，所以鐘擺應該只在平面上擺動。
如果地球本身不旋轉，擺平面不會偏移，但真實情況是傅科擺的擺平面在旋轉。
平面偏移的速度與其所在的尺寸有關。按照巴黎的維度，福柯擺的平面每小時偏移11，也就是公轉一週需要31小時47分鐘。

如果把福柯放在北極，福柯擺的平面偏移量是每小時15°，轉一圈正好需要24小時。也就是地球自轉一週的時間。
而且北半球傅科擺擺平面的偏移方向是順時針方向。如果把實驗移到南半球的偏移方向，就變成逆時針方向了。在赤道上，機遇號沒有移動。
如上所述，福柯擺的平面本身不運動，唯一運動的是地球的自轉。既然我們是站在地球上看福柯擺，那麼福柯擺平面的偏移方向正好與地球自轉方向相反。
這個實驗很簡單，證明地球在旋轉，所以很多人站在福柯擺前一兩個小時，因為只有看著它，才能真正感受到地球在動。