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Das Michel­son-Mor­ley-Expe­ri­ment

Das Michel­son-Mor­ley-Expe­ri­ment ist ein phy­si­ka­li­sches Expe­ri­ment, das vom deutsch-ame­ri­ka­ni­schen Phy­si­ker Albert A. Michel­son 1881 in Pots­dam und in ver­fei­ner­ter Form von ihm und dem ame­ri­ka­ni­schen Che­mi­ker Edward W. Mor­ley 1887 in Cleve­land im US-Bun­des­staat Ohio durch­ge­führt wurde. 

Das Michel­son-Mor­ley-Expe­ri­ment hatte zum Ziel, die Geschwin­dig­keit der Erde rela­tiv zum Lich­täther auf ihrer Bahn um die Sonne nach­zu­wei­sen oder, anders aus­ge­drückt, die Geschwin­dig­keit des Äthers rela­tiv zur Erde („Äther­wind“). 

Quelle: Wiki­pe­dia
Das Michel­son-Mor­ley-Expe­ri­ment aus dem Jahr 1887. Ein Qua­der aus Gra­nit schwimmt in einem Bad aus flüs­si­gem Quecksilber.

Auf­bau

Der Auf­bau des Expe­ri­ments: Mit dem Moving Mir­ror lässt sich die Inter­fe­renz beein­flus­sen. Links: Kon­struk­tive Inter­fe­renz. Rechts: Destruk­tive Inter­fe­renz. Unten: Allein durch den Durch­mes­ser des Strahls kommt es zu eine Abfolge von kon­struk­ti­ven und destruk­ti­ven Interferenzen.

Durch­füh­rung

Der Gra­nit­qua­der ist dreh­bar in dem Bad aus Queck­sil­ber gela­gert. Dadurch kann der Auf­bau so jus­tiert wer­den, dass eine der Strahl­rich­tun­gen par­al­lel zum Äther­wind aus­ge­rich­tet ist und eine ortho­go­nal. Das Expe­ri­ment wurde zu unter­schied­li­chen Jah­res­zei­ten durch­ge­führt, so dass sich die Bewe­gung der Erde um die Sonne mit ca. 30 km/s rela­tiv zum Äther­wind bemerk­bar machen müsste.

Ergeb­nis

Erwar­tet wurde, dass die Licht­ge­schwin­dig­keit in der par­al­le­len Strahl­rich­tung um min­des­tens 30 km/s von der ortho­go­na­len Rich­tung abwich. Michel­son und Mor­ley konn­ten aber nur zufäl­lige Schwan­kun­gen in der Grö­ßen­ord­nung von 5 bis 8 km/s fest­stel­len. Über die Jahre wur­den gleich­ar­tige Expe­ri­mente immer wie­der mit bes­ser wer­den­der Genau­ig­keit wie­der­holt. Heute ist man der Auf­fas­sung, dass der Äther­wind kei­nen Ein­fluss auf die Licht­ge­schwin­dig­keit hat.

Vie­len Dank an Ina! Das Video erklärt den Ver­such sehr anschaulich.

2 Kommentare

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Die­ser Ver­such wurde ca.1878 durch­ge­führt. Also zu einer Zeit wo es über­haupt kei­nen Laser gab. Aber als Licht­quelle muß ja eine kohä­rende Licht­quelle her­hal­ten. Was nutzte man denn damals als Quelle für das Licht?

Lie­ber Heiko, 

vie­len Dank für die inter­es­sante Frage. Nach mei­nem Ver­ständ­nis haben auch gewöhn­li­che Licht­quel­len eine bestimmte Kohe­a­ränz­länge, in deren Rah­men sich Inter­fe­renz­phä­no­mene beob­ach­ten las­sen. Mit einem Farb­fil­ter las­sen sich weit­ge­hend mono­chro­ma­ti­sche Wel­len­züge erzeu­gen, die über wei­nige Zen­ti­me­ter hin­weg kohe­rent sind. Nähe­res zur Kohe­renz­länge gibt es z.B. in fol­gen­dem Artikel:

https://wissenstexte.de/physik/kohaerenz.htm

Ohne diese Mög­lich­keit wären viele his­to­ri­sche Expe­ri­mente gar nicht mög­lich gewe­sen, wie z.B. Youngs Doppelspaltversuch.

Ich hoffe, ich konnte dir damit etwas weiterhelfen.

Viele Grüße

Jür­gen Fuchs

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