مولد كومبتون

التحقق التجريبي

وفي هذا الصدد، دوران الأرض يساوي 7.3 × 10 −5 راديان/ ثانية. وفي التقرير الأصلي في كلية ووست، استعمل كومبتون حلقة يبلغ نصف قطرها متر واحد (خط عرض 41 درجة). والذي من شأنه أن يترجم إلى سرعة تبلغ قرابة

كذلك، وقد قام كومبتون باستعمل سرعة الانجراف المقاسة هذه، من أجل تحديد خط العرض بدقة تصل إلى 3%. كما استعمله لقياس فترة دوران الأرض بدقة تصل إلى 16 دقيقة في اليوم (دقة 1%). ومن خلال استخدام طرق دقيقة، تمكن من ملاحظة التأثير في حلقة يبلغ نصف قطرها 9 بوصات (23 سم) فقط.

• مراجع
• فهرس
• مجلة

تحليل

في هذا الإطار، في بداية الأمر، تكون الحلقة أفقية والماء ثابت. ثم، يتم تدوير الحلقة بسرعة بمقدار 180 درجة حول قطرها الشرقي الغربي وإيقافها، بحيث تصبح مستوية مرة أخرى على سطح الطاولة، والتي تكون أفقية. وفي هذا الوقت، فإن سرعة الماء في الأنبوب يتم تقديمه من خلال المعادلة:

كذلك، ومن خلال استخدام هاتين المعادلتين، يمكن للمرء أن يحل كل من المعادلتين ، وبالتالي يتم إيجاد سرعة دوران الأرض، وخط عرض الجهاز.

علاوةً على ذلك، ويتم الحصول على ذلك من خلال دمج عزم الدوران الناتج عن تأثير كوريوليس حول الحلقة أولاً، ثم دمج عزم الدوران على مدى الوقت الذي يمكن أن يستغرقه قلب الحلقة، وذلك من أجل الحصول على التغير في الزخم الزاوي.

وعلى صعيد آخر، هذا، مع ملاحظة أن الدوران من الوضع الرأسي إلى الوضع الرأسي، يتم فيه احتساب سرعة الماء في الأنبوب من خلال المعادلة الآتية:

وفي السياق ذاته، افترض أن قطر الأنبوب الزجاجي أصغر بكثير من قطر الحلقة، وأن تمثل نصف قطر الحلقة، في حين تمثل معدل دوران الأرض، و تمثل خط العرض.

شرح الجهاز

علاوةً على ذلك، وجهاز كومبتون عبارة عن أنبوب حلقي زجاجي مجوف على شكل كعكة، يمتلئ الجزء الداخلي منه بالماء. وفي حالة ما إذا كانت الحلقة مستوية على الطاولة، فإن الماء فيها يكون ثابتًا، ثم يتم قلبها من خلال تدوير ذاتها 180 درجة حول القطر، بحيث تصبح مستوية مرة أخرى على سطح الطاولة، في الوضع الأفقي. والنتيجة التي يمكن استخلاصها من هذه التجربة هي أن الماء يتحرك بسرعة انجراف ثابتة معينة حول الأنبوب بعد تدوير الكعكة. وإذا لم يكن هناك احتكاك مع الجدران، فسوف يستمر الماء في الدوران إلى أجل غير مسمى.

من جانب آخر، وقد استعمل كومبتون قطرات صغيرة من زيت الفحم المختلط بالماء، وذلك من أجل قياس سرعة الانجراف تحت المجهر.

وفي هذا السياق، كانت الحلقة المستعملة في التجربة الأولية، مصنوعة من أنبوب نحاسي مقاس بوصة واحدة مثني في دائرة قطرها ثمانية عشر(18) بوصة، حيث تم وضع الصمامات، وتم تضييق الأنبوب إلى قطر يبلغ قرابة 3/8 بوصة، أي ما يعادل (9.5 ملم).