Praetorianer

[Bloomy]

Tja, ich bereite gerade eine GFS (sagen wir einfach Referat) für Physik vor und hab an einem Punkt eine Schwierigkeit.

Also wer sich mit dem Michelson-Morley-Versuch zur Messung der Lichtgeschwindigkeit in Verschiedene Richtungen und Nachweis des "Äthers" als Lichttragendes Medium auskennt kann mir ja vielleicht weiterhelfen. Ansonsten erklär ichs und jemand findet vielleicht den Fehler in meiner Rechnung.

Aaalso: Es geht darum, dass das Licht in zwei verschiedene Richtungen geht, wieder zusammen kommt und sich dann gegenseitig auslöscht oder verstärkt (das Licht sind ja elektromagnetische Wellen und wie Wasser- oder Schallwellen können die sich auch gegenseitig auslöschen)

Tja der Versuch sieht also so aus:



Die gelben Lichtstrahlen sind beide einzelnen Strahlen zusammen, sie sind gleich schnell, es tritt keine Veränderung auf.
Der blaue und der violette Strahl sind in unterschiedliche Richtungen, so dass der "Ätherwind" (Die Erde bewegt sich durch den Raum, der Äther nicht - folglich gibt es wenn man die Erde als Bezugssystem nimmt eine Art Wind) einmal das Licht beschleunigt und es einmal verlangsamt, bei einer Richtung und einmal auf beide Strahlen gleich wirkt in die andere Richtung. Sie sind hier nur nicht in die selbe Richtung gezeichnet, eigentlich sollte es so aussehen:



So also am stärksten ist der Effekt, dass die Lichtstrahlen unterschiedlich schnell sind, wenn der Ätherwind zur einen Richtung genau Senkrecht ist und zur anderen genau Parallel.

Ich hab das alles also angenommen, die Versuchsbedingungen (11m Lichtweg, 300000km/s Lichtgeschwindigkeit und 30km/s Ätherwind) übernommen und als Ergebnis hab ich nur eine Verschiebung von 3,7 x 10^-16 Metern. Das kurzwelligste sichtbare Licht hat aber eine Wellenlänge von 4 x 10^-9 Metern. Es sollte also trotzdem kein Effekt zu sehen sein, selbst wenn es Äther gäbe.

Rechnung:

11m / (300000000m/s - 30000m/s)
+ 11m / (300000000m/s + 30000m/s)
– 22m / (Wurzel ((300000000m/s)² - (30000m/s)²)

= 3,7 x 10^-16m


Die Werte (Angenommener Ätherwind, es gibt ja eigentlich keinen sowie Lichtgeschwindigkeit) waren den Leuten damals bekannt, ich gaub aber nicht dass die so einen Komischen Versuch aufbauen würden wenn sie von vornherein wüssten dass er nicht klappen wird.

Wo hab ich mich verrechnet?

PS: Gedelfi hat damit angefangen das Forum für die Schule zu benutzen
_________________

Hard work may pay off in the long run, but lazyness always pays off right now.

Sevo pwnz

[arcteos]

Nunja also ich kann dir zwar zur Rechnung nicht helfen aber zum Versuch an sich.

Würde die Erdroation oder das bewegen irgendeinens Objekts durch den Raum die Geschwindigkeit beeinflussen, wäre es ja möglich ohne Quantensingulrität über Licht geschwindigkeit zu erreichen und dazu bräuchte man unendlich viel Energie ^^

Also machts aus meiner Sicht nicht viel sinn.

Ob du richtig rechnest oder nicht wird wohl schwer zu beurteilen, du has die Formel ja hingeschrieben und ich nehm an du kannst nen Taschenrechner bedienen also wenns falsch ist stimmt wohl die Formal eines Versuchs nicht der an sich wohl "falsch" ist.
_________________
Ich kam, sah und tötete es.

[arcteos]

Nur als beispiel wären alleine schon 300,000 m/s Lichtgeschwindigkeit falsch sofern das Projekt nicht im Vakum durchgeführt wurde, außerdem würde der übertritt des Lichtes ins Glasmedium auch die Geschwindigkeit verfälschen der versuch an sich hat schon massenhaft fehlerquellen bzw. würde viel korrekturarbeit erforderung für "richtige" messergebnisse
_________________
Ich kam, sah und tötete es.

[Bloomy]

Hmm das mit den 300000km/s stimmt... danke.

Aber der Versuch ist ansonsten richtig, also klar, die Lichtgeschwindigkeit ist ja nicht abhängig von der Geschwindigkeit des Senders, nicht wie ein Apfelbutzen den man aus einem Fahrenden Auto wirft sondern eher so wie Schall. Wenn ein Überschallflugzeug auf dich zufliegt hörst du das ja auch erst wenn´s da ist.

Der Punkt ist, dass man angenommen hat der Äther sei im Raum fest und nicht beeinflusst durch Materie. Die Erde bewegt sich also relativ zum Äther und somit ist es als würde der Äther sich relativ zur Erde bewegen, das nennt man dan "Ätherwind". Dass es keinen Äther gibt ist aber heute klar, nur 1881 waren die Möglichkeiten halt stärker begrenz, wenn man zum Beispiel einen Versuch im Weltraum machen wollte...

Und ich hab ja nicht nur euch gefragt sondern auch anderswo meinungen eingeholt, in so nem Physikforum haben sie mich auf nen Fehler in der Rechnung hingewiesen: Ich rechne keine Strecke sondern eine Zeitdifferenz aus. Und mit der wiederum und der Periodendauer einer Lichtwelle (auch ausgerechnet, man hat ja Geschwindigkeit und Wellenlänge) kann man ausrechnen wie groß die Phasenverschiebung ist.

Im Idealfall wäre das etwa 1/3 Änderung, wenn man dann die Apparatur dreht also den anderen, entgegengesetzten Idealfall hat kommt man sogar auf eine Änderung von 2/3. Es sollte also durchaus was Messbares rauskommen.

Tja damit hat sich das Thema erledigt, ich werd das mit den 300000km/s noch reinbringen, aber der Unterschied Luft-Vakuum ist nicht sehr groß:

299792458m/s in Vakuum
299703147m/s in Luft

Es ist eh mehr eine Beispielrechnung
_________________

Hard work may pay off in the long run, but lazyness always pays off right now.

Sevo pwnz

[maddog]

Vieleicht hast du einfach nur einen kleinen Denkfehler, es ist doch egal ob das ganze nur ein Bruchteil der Wellenlänge ist. Der effekt sollte doch der sein das sich das Interferenzmusster der beiden Strahlen ändert. Der Witz bei dem Versuch sollte ja sein das der Etherwind nicht konstant ist über das Jahr verteilt, sich somit die Wegänderung auch unterscheiden soll.

Man hat also zwei verschiedene Längen um die sich der eine Strahl verschiebt. Da auf den anderen Strahl keine Änderung kommen soll geht es um das Muster was beide Strahlen bei ihrer Interferenz ergeben. Das sollten zwei verschiedene Muster sein da ja die Verschiebung jweils anderes ist. Aber so wie es Aussieht gabs nie ein anderes Bild.

Wenn Michelson heute noch leben würde würde er glaube ich immer noch Versuchen den nicht vorhandenen Fehler in seinem Experiment zu suchen

[Bloomy]

[maddog]

Tjo genau das was ich sagte gott bin ich gut