Leon Fuko

Žan Bernar Leon Fuko (franc. Jean Bernard Léon Foucault; Pariz, 18. septembar 1819 — Pariz, 11. februar 1868) je bio francuski fizičar koji je s Armanom Fizoom izmerio brzinu svetlosti 1850. uporedivši brzine u vakuumu, vazduhu i različitim providnim sredinama. Ogledom s klatnom (Fukoovo klatno) dokazao je rotaciju Zemlje. Ovaj čuveni eksperiment izveo je sa klatnom obešenim o kupolu Pantenona. Pronašao je žiroskop, usavršio teleskop preporučivši upotrebu paraboličnih ogledala sa posrebrenim staklom. Takođe je otkrio vrtložno-vihorne struje u metalnim masama (Fukoove struje). Izumeo je žiroskop i polarizator. Pronašao je metodu izrade ogledala za teleskope. Usavršio dagerotipiju (preteču fotografije). Njegovo ime nalazi se na spisku 72 naučnika ugraviranih na Ajfelovom tornju.

Leon Fuko
Leon Fuko
Lični podaci
Puno ime	Žan Bernar Leon Fuko
Datum rođenja	(1819-09-18)18. septembar 1819.
Mesto rođenja	Pariz, Francuska
Datum smrti	11. februar 1868.(1868-02-11) (48 god.)
Mesto smrti	Pariz, Francuska
Obrazovanje	Koledž Stanislas u Parizu

Fukoovo klatno.

Fukoove struje su električne struje velike jačine, koje nastaju u unutrašnjosti metalnih provodika podvrgnutih delovanju promenljivoga magnetskoga polja (crvene silnice).

Žiroskop koji je izumeo Leon Fuko 1851.

Životopis

Fuko je bio sin pariškog izdavača. Prvo je studirao medicinu, ali uskoro se prebacuje na fizičke nauke. Posle završenih studija počinje da radi kao asistent na predavanjima o mikroskopiji i histologiji. Pokušavao je da poboljša fotografske procese Luja Dagera. Zajedno s Ipolitom Fizoom ispitivao je različite osobine Sunčevog svetla, a zajedno su 1849. izračunali brzinu svetlosti uz pomoć aparata s brzorotirajućim kugličnim ležajem (Fuko–Fizoov aparat). Njihova merenja pokazala su između ostalog da je brzina svetlosti manja u vodi nego u vazduhu, a doprinela su istraživanjima i teorijama o prirodi svetlosti.

Leon Fuko postaje poznat široj javnosti kada je 1851. postavio klatno na Panteon u Parizu i tako demonstrirao da Zemlja rotira jedan krug oko svoje ose tokom jednog dana. Kasnije je konstruisao i dao naziv aparatu žiroskopu, koji je koristio u svojim eksperimentima o rotaciji Zemlje.

Godine 1855, počinje da radi kao fizičar pri astronomskoj opservatoriji u Parizu i tada razvija poboljšane metode za konstrukciju i optička merenja kvalitete ogledala u teleskopima. Iste godine dodijeljena mu je medalja britanskog Kraljevskog društva za njegova naučna dostignuća. Kasnije postaje i njihov član.

Uz pomoć rotirajućih ogledala koja je konstruisao Čarls Vitston, Fuko vrši nova merenja brzine svetlosti i dobija vrednost koja odstupa manje od jednog postotka od današnje vrednosti brzine svetlosti.

Fuko je dao svoj naučni doprinos magnetizmu i elektricitetu kada je 1855. otkrio da rotirajuća bakarna ploča u magnetnom polju usporava rotaciju i gre se, a što je posledica električnih strujanja u ploči. Poboljšao je takođe i regulatore brzine za parne mašine i pri generisanju električnog svetla.

Umro je 1868. godine, verovatno od posledica multiple skleroze, a sahranjen je na groblju Monmartr u Parizu.

Doprinosi

Fukoovo klatno

Glavni članak: Fukoovo klatno

Fukoovo klatno je jedan od najpoznatijih fizičkih eksperimenata koji živopisno dokazuje da se Zemlja vrti oko svoje ose, a prvi je izgradio fizičar Leon Fuko 1851. Prvo Fukoovo klatno se sastojalo od 28 kilograma teške olovne kugle obložene mesingom, obešene na nit koja je bila duga 67 metara (period njihanja je iznosio 17 sekundi), unutar kupole Panteona u Parizu. Na donjem kraju kugle nalazila se pisaljka koja je pisala tragove njihala na ploči posutoj peskom. Iz zakreta tragova utvrđeno je da se zakreće ravan njihala kao posledica vrtnje Zemlje oko svoje ose. Na zemljopisnoj širini u Parizu, predviđen i posmatran pomak bio je oko 11 ° (u smeru kazaljke na satu) na sat, tako da je trebalo 32,7 sati da Fukoovo klatno napravi puni krug. Fukoova klatna sada se njišu po muzejima po celom svetu. I zgrada UN-a (Ujedinjeni narodi) u Njujorku postoji jedno Fukoovo klatno. Na Severnom ili Južnom polu bi ravan njihanja napravila puni krug za 24 sata, na 45° zemljopisne širine za oko 34 sati, a na ekvatoru bi mirovala.

Fukoove ili vrtložne struje

Glavni članak: Fukoove struje

Fukoove struje su električne struje velike jačine, koje nastaju u unutrašnjosti metalnih provodnika podvrgnutih delovanju promenljivoga magnetnoga polja. Zbog toga što teku u zatvorenim krivama nalik vrtlozima, nazivaju se i vrtložne struje. U električnim mašinama (električni generator, transformator) one su nepoželjne jer zagreavaju metalnu armaturu, što je dvostruko štetno: izazivaju gubitak energije i povišenje radne temperature mašina. Kako bi se Fukoove struje smanjile ili oslabile, metalni se delovi električnih mašina izrađuju od tankih lamela ili limova (0,3 do 5,5 mm debljine) međusobno razdvojenih izolatorom (slojem laka ili tankoga papira). Fukoove struje se mogu korisno upotrijebiti (kod indukcionih peći, elektrodinamičkih prigušivača, elektromagnetnih kočnica na vozilima i drugo).

Žiroskop

Glavni članak: Žiroskop

Žiroskop (grč. γῦρος: krug ili γυρός: okrugao, zaobljen) je merni instrument kojemu je glavni deo zvrk. Zvrk su poznavali već stari Kinezi. Matematičke osnove teorije zvrka dao je prvi Leonard Ojler 1765. Leon Fuko je konstruisao 1851. godine spravu koja mu je služila za prikazivanje činjenice da Zemlja deluje kao zvrk, i nazvao je žiroskopom. Žiroskopi koji se upotrebljavaju u različitim uređajima imaju zvrk što rotira velikom brzinom, katkad i više od 20 000 o/min; za pogon najčešće služe asinkroni elektromotori kojima je rotor deo zvrka, a katkad se zvrk pogoni i pneumatički.

Bibliografija

Sabrana dela:

• Recueil des travaux scientifiques de Léon Foucault Volume One, Volume Two, 1878. (Université de Strasbourg) or Internet Archive (US)
• Donné & Foucault Atlas of medical micrographs 1845

Literatura

Spoljašnji video-zapis

Presentation by Aczel on Pendulum: Léon Foucault and the Triumph of Science, September 23, 2003, C-SPAN

• Amir D. Aczel, Pendulum: Léon Foucault and the Triumph of Science, Washington Square Press. . 2003. ISBN 0-7434-6478-8. 
• Umberto Eco, Foucault's Pendulum (trans. William Weaver). Secker & Warburg, 1989.
• William Tobin, Perfecting the Modern Reflector. Sky & Telescope, October 1987.
• William Tobin, Evolution of the Foucault-Secretan Reflecting Telescope. Journal of Astronomical History and Heritage, 19, 106-184 pdf & 361-362 pdf, 2016.
• William Tobin, Léon Foucault. Scientific American, July 1998.
• William Tobin, The Life and Science of Léon Foucault: The Man who Proved the Earth Rotates. Cambridge University Press. . 2003. ISBN 0-521-80855-3. 
• Foucault Disk – Interactive Java Tutorial Foucault created this device showing how eddy currents work (National High Magnetic Field Laboratory)
• "Foucault and Measuring the Speed of Light in Water and in Air", analysis of his 1853 thesis (BibNum, click "À télécharger" for English text)
• Arnold, V.I. (1989). Mathematical Methods of Classical Mechanics. Springer. str. 123. ISBN 978-0-387-96890-2. 
• Marion, Jerry B.; Thornton, Stephen T. (1995). Classical dynamics of particles and systems (4th izd.). Brooks Cole. str. 398–401. ISBN 978-0-03-097302-4. 
• Persson, Anders O. (2005). „The Coriolis Effect: Four centuries of conflict between common sense and mathematics, Part I: A history to 1885” (PDF). History of Meteorology. 2. Arhivirano iz originala (PDF) 2014-04-11. g. Pristupljeno 2006-04-27. 
• Chessin, A. S. (1895). „On Foucault's Pendulum”. Am. J. Math. 17 (1): 81—88. JSTOR 2369710. doi:10.2307/2369710. 
• MacMillan, William Duncan (1915). „On Foucault's Pendulum”. Am. J. Math. 37 (1): 95—106. JSTOR 2370259. S2CID 123717776. doi:10.2307/2370259. 
• Somerville, W. B. (1972). „The description of Foucault's pendulum”. Q. J. R. Astron. Soc. 13: 40—62. Bibcode:1972QJRAS..13...40S. 
• Braginsky, Vladimir B.; Polnarev, Aleksander G.; Thorne, Kip S. (1984). „Foucault Pendulum at the South Pole: Proposal For an Experiment to Detect the Earth's General Relativistic Gravitomagnetic Field” (PDF). Phys. Rev. Lett. 53 (9): 863. Bibcode:1984PhRvL..53..863B. doi:10.1103/PhysRevLett.53.863. 
• Crane, H. Richard (1995). „Foucault pendulum "wall clock"”. Am. J. Phys. 63 (1): 33—39. Bibcode:1995AmJPh..63...33C. doi:10.1119/1.17765. 
• Hard, John B.; Miller, Raymond E. (1987). „A simple geometric model for visualizing the motion of a Foucault pendulum”. Am. J. Phys. 55 (1): 67. Bibcode:1987AmJPh..55...67H. doi:10.1119/1.14972. 
• Das, U.; Talukdar, B.; Shamanna, J. (2002). „Indirect Analytic Representation of Foucault's Pendulum”. Czechoslov. J. Phys. 52 (12): 1321—1327. Bibcode:2002CzJPh..52.1321D. doi:10.1023/A:1021819627736. 
• Salva, Horacio R.; Benavides, Rubén E.; Perez, Julio C.; Cuscueta, Diego J. (2010). „A Foucault's pendulum design”. Rev. Sci. Instrum. 81 (11): 115102—115102—4. Bibcode:2010RScI...81k5102S. PMID 21133496. doi:10.1063/1.3494611. 
• Daliga, K.; Przyborski, M.; Szulwic, J. (2015). „Foucault's Pendulum. Uncomplicated Tool in the Study of Geodesy and Cartography”. EDULEARN15 Proceedings - 7th International Conference on Education and New Learning Technologies, Barcelona, Spain. ISBN 978-84-606-8243-1. 

Spoljašnje veze

• Virtual exhibition on Paris Observatory digital library
• Wolfe, Joe, "A derivation of the precession of the Foucault pendulum".
• "The Foucault Pendulum", derivation of the precession in polar coordinates.
• "The Foucault Pendulum" By Joe Wolfe, with film clip and animations.
• "Foucault's Pendulum" by Jens-Peer Kuska with Jeff Bryant, Wolfram Demonstrations Project: a computer model of the pendulum allowing manipulation of pendulum frequency, Earth rotation frequency, latitude, and time.
• "Webcam Kirchhoff-Institut für Physik, Universität Heidelberg Arhivirano na sajtu Wayback Machine (24. septembar 2020)".
• California academy of sciences, CA Arhivirano na sajtu Portuguese Web Archive|Portuguese Web Archive Foucault pendulum explanation, in friendly format
• Foucault pendulum model Exposition including a tabletop device that shows the Foucault effect in seconds.
• Foucault, M. L., Physical demonstration of the rotation of the Earth by means of the pendulum, Franklin Institute, 2000, retrieved 2007-10-31. Translation of his paper on Foucault pendulum.
• Tobin, William. „The Life and Science of Léon Foucault”. Arhivirano iz originala 12. 09. 2018. g. Pristupljeno 02. 07. 2021. 
• Bowley, Roger (2010). „Foucault's Pendulum”. Sixty Symbols. Brady Haran for University of Nottingham. 
• Foucault-inga Párizsban Foucault's Pendulum in Paris – video of the operating Foucault's Pendulum in the Panthéon.
• Pendolo nel Salone The Foucault Pendulum inside Palazzo della Ragione in Padova, Italy