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図3は、光速を測定する実験の概念図である。鏡M1は、軸Oを中心に一定の回転数（1秒あたりの回転の回数）で回っている。M1の向きがある角度のとき、光源Pを出た光は、図3(a)のように、鏡M2の方向に反射される。M2は、M2で反射された光が同一の経路を通ってM1に戻るように置かれている。空気中の光速を c 、M1とM2との距離を L とすると、M1とM2との往復にかかる時間 T は、 T = ア で与えられる。図3(b)のように、この間に鏡M1は、回転により角度 θ だけ向きを変え、M1で反射された光線は、入射光の経路から角度 δ = イ ずれた方向に進む。M1の回転数とずれの角度 δ との関係から、光の速さを求めることができる。
（問5）はじめにM1とM2の間が空気の場合、M1の回転数のずれの角度 δ との関係を調べた。次に、図4のように、M1とM2の間の光の経路のほぼすべてを透明な液体Aで満たした後、同じ測定を行った。図5はこれらの結果を表したものである。液体A中の光速は、空気中の光速の何倍か、最も適当な数値を、下の①～⑥のうちから一つ選べ。
① 0.25 ② 0.56 ③ 0.75 ④ 1.00 ⑤ 1.33 ⑥ 1.78
イ δ はデルタと読みます。ギリシャ文字の小文字です。『平面鏡の回転』で説明したように δ の角度は θ の2倍になります。
光の速度はとてつもなく速いので、普通なら、光源Pから出た光は鏡M1で反射して鏡M2に向かい、鏡M2で反射して元来た道をたどってスタート地点の光源Pに戻ります。しかし、鏡M1を超高速で回転させることにより、戻って来た光を δ だけズラすことができます。この δ と回転数を測定することによって光速 c を割り出すことができます。
鏡M1がある回転数になると、 δ の方角だけに反射されるようになります。
鏡M1の1秒あたりの回転数を N [Hz] と置きますと、1回転あたりの秒数は
θ [rad] だけ回転する秒数は、（一周が 2 π [rad] だから）
であり、これが問4で求めた T = \(\large>\) と等しいのだから、
と関係式が導かれ、 N と L と δ を測定することによって光速 c が導き出せます。
左図の赤線のラインに着目しますと、同じ回転数のときに液体Aは空気に比べ δ が \(\large>\)倍になっています。
➊式により、光速 c と δ は反比例の関係にありますので、液体A中の光速は、空気中の光速の \(\large>\)倍と分かります。