Fizeau 实验

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Fresnel提出拖拽系数来解释，或者说弥补地球似乎在以太中静止的事实。显然他们在寻找绝对以太的证据。如果没有以太，就无法解释光、场以及像重力、静电和磁场这样的力如何在空间中传播。证明绝对以太存在的冲动迫在眉睫。没有以太，光在真空中的传播等物理特性将变得不可思议且神秘。证明Fresnel的拖拽系数的存在是必要的。展示该拖拽系数并不容易，因为光速极高，约为300,000公里/秒。

1851年，Fizeau设计了一项精度未知的实验，能够测量Fresnel假设的拖曳系数。

图 6.  Fizeau 实验 

光源的光被分成两束。一束顺水流方向，另一束逆水流方向。当水中的光被拖动时，逆水流方向的光在管中传播所需的时间比顺流时更长。这类似于游泳者顺流或逆流游泳所需时间的差异。这里的困难在于“游泳者”的速度极高，仅需千分之一亿秒（1/100,000,000秒）即可完成。顺流或逆流的时间差更是微乎其微。

光是波长极短的振动。振动相遇时会相互加强或相消。相消与相加强之间的差别，即干涉图样中的明线和暗线，约为四千分之一微米（1/40 millionth meter）。光的干涉表现为明暗相间的条纹：干涉条纹。整幅明暗条纹的图像称为干涉图样。

菲佐实验被称为光学干涉仪，旨在测量极小的时间或距离差。 , 在菲佐实验中意味着对  干涉条纹（λ 为光波长， v 为水流速， L 为路径长度）的拖曳。公式推导见下一章节。菲佐在实验中记录到干涉条纹的位移为 δ=0.23，这表明拖曳系数为 f=0.48；为经验值。理论拖曳系数通过公式和 计算得到，值为 f=0.43. 因此，在约10%误差范围内，菲佐实验验证了弗雷斯nel的拖曳系数.

下一章节： 菲佐实验与被拖曳的以太