Michelsonův interferometr
Detaily experimentu


Michelsonův interferometr
•Soustava v klidu vůči éteru
•
•
z
L
L
PZ
Z2
Z1
D

•
Michelsonův článek
067mich 068mich

Pohyb interferometru vůči étéru
•
070mich
Z2
Z2
Z1
Z1

Odhad velikosti časového rozdílu
•
071mich

•
Vlastní provedení interferometru
•Celkový pohled na interferometr
072mich

•
Svislý řez
074mich
Možnost otáčet interferometrem kolem svislé osy.

•
Získání dostatečného dráhového rozdílu
•Mnohočetné odrazy paprsků, kompenzace dráhového rozdílu na nulu pro východo-západní orientaci
interferometru
073mich

Získání teoretické křivky
•?soustava spojená s étérem anebo s interferometrem?
S étérem – pohyb zrcadla
S interferometrem – pohyb prostředí
Neplatí zákon odrazu!
Zákon odrazu platí.

Výpočet – soustava spojená s interferometrem
•Soustava 1. podle Michelsonova nákresu (        )
•V ní se světlo pohybuje podél ramen (nečárkované rychlosti
•
•
•
•
•
•
•Pro soustavu spojenou s étérem je třeba udělat transformaci             , přičemž éter se pohybuje
rychlostí
070mich
L
L
Z1
Z2

Výpočet – soustava spojená s étérem
•Se soustavou spojenou s interferometrem je spojena Galileiho transformací
•Velikost rychlostí v této soustavě musí být c
•
•
•
•
•
•
070mich
L
L
Tento obrázek
platí pro nulový
úhel alfa
Z2
Z1

Další postup
•Vypočítat hodnoty jednotlivých rychlostí
•
•
•
•Použít je pro vyjádření dráhového rozdílu v soustavě spojené s interferometrem
•
•

Výsledný dráhový rozdíl – soustava spojená s interferometrem
•Výsledek je tvaru
•
•
•
•
•Po použití Taylorova rozvoje dostaneme

Výsledky výpočtů – konkrétní úhly
•
•Pro úhly 0,180,360 stejné časové rozdíly                                           (ve
„vodorovném“ rameni DZ1 je paprsek rychlejší než ve „svislém“ DZ2).
•Pro úhly 90, 270 stejně velké časové rozdíly, ale s opačným znaménkem (ve „svislém“ rameni DZ2
proběhne paprsek rychleji než ve „vodorovném“ DZ1).
•Pro úhly 45, 135, … je rozdíl časů nulový.
+případná kompenzace:
 vytvoří posuv podél osy x
michel

•
Michelsonovy výsledky
075mich
Výška tečkované čáry je pouze 1/8 teoretické křivky!

Michelsonovy výsledky -tabulky
•
075mich
„hypotéza stacionárního éteru je mylná“

•
• „Vy, ctěný doktore Michelsone, jste začal tuto práci v době, kdy jsem byl ještě mladíček sotva
tři stopy vysoký. Byl jste to vy, kdo vedl fyziky na nové cesty a vaše podivuhodná experimentální
práce uvolnila cestu pro vývoj teorie relativity.Odhalil jste zrádný efekt v éterové teorii světla,
který v ní tehdy byl, a stimuloval jste myšlenky H. A. Lorentze a FitzGeralda, z nichž se vyvinula
speciální teorie relativity. Bez vaší pomoci by tato teorie byla dnes sotva něčím víc než zajímavou
spekulací; to vaše ověření poprvé postavilo teorii na reálný základ.“
•
Michelson4
A.Einstein

Výpočet – v interferometru vítr
A
B
C
D
E