VẬT LÝ · LỚP 11 · Khám phá và đời sống

Michelson đưa giao thoa kế lên kính thiên văn để đo độ rộng của một ngôi sao

Sau giải Nobel Vật lý năm 1907, Albert Michelson còn tiếp tục những công việc đo quang học khác. Tại Mount Wilson, ông cùng nhà thiên văn và chế tạo dụng cụ Francis Pease dùng một hệ giao thoa gắn trên kính thiên văn. Ngày 13-12-1920, họ đo được kích thước góc của Betelgeuse.

Một ngôi sao xa có thể quá nhỏ để thành một đĩa rõ trên ảnh thông thường. Ánh sáng thu từ hai vùng cách nhau được đưa tới chồng chất; mức rõ của vân thay đổi theo khoảng cách hai vùng và phân bố góc của nguồn. Đo sự biến thiên ấy cung cấp thông tin về độ rộng góc, thay vì chỉ phóng to một chấm mờ.

Hình dùng hai khẩu độ và các đường ghép sóng để gợi phương pháp. Nó không phải sơ đồ đầy đủ kính thiên văn lịch sử hoặc công thức đúng cho mọi loại sao. Muốn suy kích thước thật còn cần thông tin khoảng cách và mô hình nguồn.

Kích thước vật lý suy từ phép đo còn phụ thuộc khoảng cách tới sao; khi ước tính khoảng cách thay đổi, kết quả suy ra cũng đổi. Công việc năm 1920 khác thí nghiệm Michelson–Morley năm 1887. Câu chuyện này kể việc biến giao thoa thành một thước đo trên bầu trời, với công lao của cả Michelson và Pease.

*Hai vùng thu ánh sáng và tuyến ghép giao thoa gợi phép đo sao của Michelson–Pease năm 1920. Hình chỉ chức năng quang học, không phục dựng hệ gương gốc hoặc biểu diễn góc thật, khoảng cách và đường kính vật lý của Betelgeuse.*

Kiến thức liên hệ: Giao thoa; phép đo thiên văn bằng tính kết hợp là mở rộng.

Học tiếp: Pha của hai điểm trên phương truyền sóng.

Tư liệu đối chiếu

- https://www.mtwilson.edu/discovering-mount-wilson-chapter-11-the-stellar-interferometer/
- https://www.nobelprize.org/laureate/11