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Nikkii
Anmeldungsdatum: 28.03.2022
Beiträge: 1
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 Nikkii Verfasst am: 28. März 2022 14:57 Titel: Interferenz Michelson Morley |
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Meine Frage:
Grundlage ist das Michelson Morley Inferometer.
Wird das Interferometer um einen Winkel von 90° derart gedreht, dass die Arme ihre Orientierungen relativ zum Äther tauschen (Arm 1 ist nun so orientiert wie zuvor Arm 2), so ändern sich
auch die Laufzeiten entsprechend. Angenommen, die zur Überlagerung gebrachten Lichtwellen zeigen zunächst (mit den ursprünglichen Orientierungen der Arme) vollständig destruktive Interferenz
(dies lässt sich durch Feinabstimmung der Länge eines Armes erreichen). Welche Lichtwellenlänge
müsste verwendet werden, damit sich nach Drehung des Interferometers vollständig konstruktive
Interferenz einstellt?
Meine Ideen:
Generell habe ich unter Annahme der Korrektheit der Galileischen Transformationsgesetze die Formel für die Zeitdifferenz aufgestellt und ?t= t2-t1 gerechnet. Lösung: (Lv^2)/c^3
Nun habe ich t1 und t2 vertauscht und -(Lv^2)/c^3 als Ergebnis erhalten. Somit ist der Laufzeitenunterschied 2?t.
Rechne ich nun c* 2?t bekomme ich den wegzeitenunterschied(d). Dafür habe ich c=Lichtgeschwindigkeit, L=11m, v=30km/h eingesetzt und bin auf 2,2*10^-7 m gekommen.
Die relative Verschiebung der Interferenzmuster erhalte ich wenn ich den wegzeitenunterschied d durch die Wellenlänge (lampta) teile. da ich aber die ursprüngliche Wellenlänge nicht kenne weiß ich nicht wie ich weitermachen soll.
Ich habe auch versucht die Formeln für destruktive ?s=(k+0,5)*lampta und konstruktive Interferenz ?s=k*lampta zu verwenden weiß aber nicht genau wie ich damit auf die Lösung kommen soll. |
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Kurt
Anmeldungsdatum: 20.06.2021
Beiträge: 750
Wohnort: Bayern
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| Kurt Verfasst am: 28. März 2022 15:59 Titel: Re: Interferenz Michelson Morley |
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| Nikkii hat Folgendes geschrieben: | Meine Frage:
Grundlage ist das Michelson Morley Inferometer.
Wird das Interferometer um einen Winkel von 90° derart gedreht, dass die Arme ihre Orientierungen relativ zum Äther tauschen (Arm 1 ist nun so orientiert wie zuvor Arm 2), so ändern sich
auch die Laufzeiten entsprechend. Angenommen, die zur Überlagerung gebrachten Lichtwellen zeigen zunächst (mit den ursprünglichen Orientierungen der Arme) vollständig destruktive Interferenz
(dies lässt sich durch Feinabstimmung der Länge eines Armes erreichen). Welche Lichtwellenlänge
müsste verwendet werden, damit sich nach Drehung des Interferometers vollständig konstruktive
Interferenz einstellt?
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Welche Auswirkungen erwartet du denn vom Äther auf das Lichtlaufen, bzw. Phasenlage in den Armen? (1 Arm um 180° gedreht)
Kurt
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Wir werden die Natur erst verstehen wenn wir kapieren wie genial einfach sie funktioniert. |
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Nikkiii
Gast
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| Nikkiii Verfasst am: 28. März 2022 21:20 Titel: Re: Interferenz Michelson Morley |
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| Kurt hat Folgendes geschrieben: |
Welche Auswirkungen erwartet du denn vom Äther auf das Lichtlaufen, bzw. Phasenlage in den Armen? (1 Arm um 180° gedreht)
Kurt |
Ich würde davon ausgehen dass ein Arm weiterhin transversal und der andere parallel zur Strömung ist und nur die Richtung der Arme sich geändert hat. somit würde ich also generell formeltechnisch keine Änderung erwarten.
Wie genau hilft mir das bei der Berechnung der Wellenlänge? Sorry wenn ich deine Frage missverstehe aber ich hab immernoch keine Ahnung wie ich eine konstruktive Interferenz hinbekommen soll. |
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Kurt
Anmeldungsdatum: 20.06.2021
Beiträge: 750
Wohnort: Bayern
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| Kurt Verfasst am: 28. März 2022 21:45 Titel: Re: Interferenz Michelson Morley |
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| Nikkiii hat Folgendes geschrieben: | | Kurt hat Folgendes geschrieben: |
Welche Auswirkungen erwartet du denn vom Äther auf das Lichtlaufen, bzw. Phasenlage in den Armen? (1 Arm um 180° gedreht)
Kurt |
Ich würde davon ausgehen dass ein Arm weiterhin transversal und der andere parallel zur Strömung ist und nur die Richtung der Arme sich geändert hat. somit würde ich also generell formeltechnisch keine Änderung erwarten.
Wie genau hilft mir das bei der Berechnung der Wellenlänge? Sorry wenn ich deine Frage missverstehe aber ich hab immernoch keine Ahnung wie ich eine konstruktive Interferenz hinbekommen soll. |
Sag mir einfach was du erwartest.
"Welche Auswirkungen erwartet du denn vom Äther auf das Lichtlaufen"
Dann kann man schauen wie sich das bei 180° Drehung auswirken könnte.
(der Seitenarm ändert ja da nichts)
Kurt
Zur konstruktiven Interferenz:
Mit der Stellschraube am Längs- oder Querarm stellst du ja die Überlagerung so ein das sich destruktive Überlagerung ergibt.
Wenn du den Lichtweg um eine halbe Wellenlänge länger oder kürzer machst (mit einer der Stellschrauben) dann überlagern sich die beiden "Wellen" konstruktiv auf der Leuchtfläche (dem Bereich wo es vorher dunkel war).
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Wir werden die Natur erst verstehen wenn wir kapieren wie genial einfach sie funktioniert. |
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masterpie
Anmeldungsdatum: 13.11.2019
Beiträge: 406
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| masterpie Verfasst am: 28. März 2022 22:26 Titel: Re: Interferenz Michelson Morley |
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| Nikkiii hat Folgendes geschrieben: | | Kurt hat Folgendes geschrieben: |
Welche Auswirkungen erwartet du denn vom Äther auf das Lichtlaufen, bzw. Phasenlage in den Armen? (1 Arm um 180° gedreht)
Kurt |
Ich würde davon ausgehen dass ein Arm weiterhin transversal und der andere parallel zur Strömung ist und nur die Richtung der Arme sich geändert hat. somit würde ich also generell formeltechnisch keine Änderung erwarten.
Wie genau hilft mir das bei der Berechnung der Wellenlänge? Sorry wenn ich deine Frage missverstehe aber ich hab immernoch keine Ahnung wie ich eine konstruktive Interferenz hinbekommen soll. |
@Nikkiii,
zu Kurts Fragen schrieb gestern in einem anderen Thread index_razor passend:
"Ja. Kurts dämliche Fragen kannst du übrigens ignorieren. Er ist ein crackpot und Troll, der hier schon längst wegen wiederholter Mißachtung der Forenregeln hätte rausfliegen sollen. Er versucht nicht dir zu helfen, sondern nur dich in eine Nonsensdiskussion zu verstricken."
Für Deine Fragen wird sicher noch ein kompetender User hier die Zeit finden. Bis dahin noch etwas Geduld.
Grüße, Masterpie
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Wir denken zu viel und fühlen zu wenig. (Charlie Chaplin) |
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Kurt
Anmeldungsdatum: 20.06.2021
Beiträge: 750
Wohnort: Bayern
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| Kurt Verfasst am: 28. März 2022 22:42 Titel: Re: Interferenz Michelson Morley |
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| masterpie hat Folgendes geschrieben: | | Nikkiii hat Folgendes geschrieben: | | Kurt hat Folgendes geschrieben: |
Welche Auswirkungen erwartet du denn vom Äther auf das Lichtlaufen, bzw. Phasenlage in den Armen? (1 Arm um 180° gedreht)
Kurt |
Ich würde davon ausgehen dass ein Arm weiterhin transversal und der andere parallel zur Strömung ist und nur die Richtung der Arme sich geändert hat. somit würde ich also generell formeltechnisch keine Änderung erwarten.
Wie genau hilft mir das bei der Berechnung der Wellenlänge? Sorry wenn ich deine Frage missverstehe aber ich hab immernoch keine Ahnung wie ich eine konstruktive Interferenz hinbekommen soll. |
@Nikkiii,
zu Kurts Fragen schrieb gestern in einem anderen Thread index_razor passend:
"Ja. Kurts dämliche Fragen kannst du übrigens ignorieren. Er ist ein crackpot und Troll, der hier schon längst wegen wiederholter Mißachtung der Forenregeln hätte rausfliegen sollen. Er versucht nicht dir zu helfen, sondern nur dich in eine Nonsensdiskussion zu verstricken."
Für Deine Fragen wird sicher noch ein kompetender User hier die Zeit finden. Bis dahin noch etwas Geduld.
Grüße, Masterpie |
Macht ja nichts wenn du nicht verstehst warum ich ihn genau das Gefragte gefragt habe.
Grund für meine Fragerei:
Er, der TO, geht davon aus das er das MMI drehen muss um eine Änderung der Streifen zu erlangen.
Das setzt voraus das "Ätherwind" weht.
Weht nämlich keiner dann ergibt sich auch keine Änderung des Musters, egal wie oft und wie weit der das MMI dreht.
Somit gibt es auch keine Möglichkeit eine Wellenlänge zu ermitteln bei der konstruktive Interferenz durch Drehen auftritt, also das Muster um einen halben Strichabstand sich verschiebt.
Kurt
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Nils Hoppenstedt
Anmeldungsdatum: 08.01.2020
Beiträge: 2019
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| Nils Hoppenstedt Verfasst am: 29. März 2022 02:39 Titel: Re: Interferenz Michelson Morley |
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Hallo,
| Nikkii hat Folgendes geschrieben: |
Rechne ich nun c* 2?t bekomme ich den wegzeitenunterschied(d). Dafür habe ich c=Lichtgeschwindigkeit, L=11m, v=30km/h eingesetzt und bin auf 2,2*10^-7 m gekommen.
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Ja, das ist richtig: der Wegunterschied zwischen den beiden Stellungen beträgt 220 nm.
| Nikkii hat Folgendes geschrieben: |
Die relative Verschiebung der Interferenzmuster erhalte ich wenn ich den wegzeitenunterschied d durch die Wellenlänge (lampta) teile. da ich aber die ursprüngliche Wellenlänge nicht kenne weiß ich nicht wie ich weitermachen soll.
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Im Prinzip bist du fertig. Damit wie gefordert die Drehung der Apparatur zu einem Wechsel von destruktiver zu konstruktiver Interferenz führt, muss der dazugehörige Wegunterschied lambda/2 entsprechen. Du hast oben bereits ausgerechnet, dass der Wegunterschied 220 nm ist. Ergo muss lambda = 440 nm sein.
Viele Grüße,
Nils
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Ihr da Ohm macht doch Watt ihr Volt! |
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Kurt
Anmeldungsdatum: 20.06.2021
Beiträge: 750
Wohnort: Bayern
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| Kurt Verfasst am: 29. März 2022 12:29 Titel: Re: Interferenz Michelson Morley |
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| Nils Hoppenstedt hat Folgendes geschrieben: | Hallo,
| Nikkii hat Folgendes geschrieben: |
Rechne ich nun c* 2?t bekomme ich den wegzeitenunterschied(d). Dafür habe ich c=Lichtgeschwindigkeit, L=11m, v=30km/h eingesetzt und bin auf 2,2*10^-7 m gekommen.
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Ja, das ist richtig: der Wegunterschied zwischen den beiden Stellungen beträgt 220 nm.
| Nikkii hat Folgendes geschrieben: |
Die relative Verschiebung der Interferenzmuster erhalte ich wenn ich den wegzeitenunterschied d durch die Wellenlänge (lampta) teile. da ich aber die ursprüngliche Wellenlänge nicht kenne weiß ich nicht wie ich weitermachen soll.
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Im Prinzip bist du fertig. Damit wie gefordert die Drehung der Apparatur zu einem Wechsel von destruktiver zu konstruktiver Interferenz führt, muss der dazugehörige Wegunterschied lambda/2 entsprechen. Du hast oben bereits ausgerechnet, dass der Wegunterschied 220 nm ist. Ergo muss lambda = 440 nm sein.
Viele Grüße,
Nils |
Schön gemacht 
Und ich fragte ihn nach der Äthergeschwindigkeit 
Kurt
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Wir werden die Natur erst verstehen wenn wir kapieren wie genial einfach sie funktioniert. |
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masterpie
Anmeldungsdatum: 13.11.2019
Beiträge: 406
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| masterpie Verfasst am: 30. März 2022 13:14 Titel: |
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Michelson-Morley-Experiment
Das Michelson-Morley-Experiment war 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“). Beim Lichtäther handelte es sich um ein hypothetisches Medium, in dem sich Lichtwellen analog zu Wasserwellen und Schallwellen ausbreiten sollten. Das Experiment ergab eine obere Grenze von 5–8 km/s für diese Relativgeschwindigkeit, was zeigte, dass die „Bewegung gegen den Äther“ keinen Einfluss auf die Geschwindigkeit des Lichts hatte, denn dieser Wert war zu klein, um mit dem gesuchten „Ätherwind“ in Verbindung gebracht zu werden. Das Michelson-Morley-Experiment zusammen mit anderen Experimenten wie dem Fizeau-Experiment oder dem Trouton-Noble-Experiment zeigte die Probleme der bis dahin verfolgten Ätherphysik. Diese Problematik konnte erst durch die Spezielle Relativitätstheorie gelöst werden, in der auf ein bevorzugtes Bezugssystem wie den Äther verzichtet wird. Deswegen gilt es als ein Schlüsselexperiment, ein Experimentum crucis, auf dem Weg hin zur Entstehung der Speziellen Relativitätstheorie.
Weiter hier: https://de.wikipedia.org/wiki/Michelson-Morley-Experiment
Ein Nachbau des MM-Experiments kann in Potsdam im Keller des Michelson-Gebäudes am Telegrafenberg Potsdam besichtigt werden.
Gruß, Masterpie
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Wir denken zu viel und fühlen zu wenig. (Charlie Chaplin) |
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Kurt
Anmeldungsdatum: 20.06.2021
Beiträge: 750
Wohnort: Bayern
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| Kurt Verfasst am: 30. März 2022 14:29 Titel: |
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| masterpie hat Folgendes geschrieben: | Michelson-Morley-Experiment
Das Michelson-Morley-Experiment war 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“).
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Das war die Erwartung, gezeigt hat sich aber was ganz anderes.
Wieso wird und wurde damals angenommen das der Ätherwind mit 30 km/s weht?
Kurt
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masterpie
Anmeldungsdatum: 13.11.2019
Beiträge: 406
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| masterpie Verfasst am: 30. März 2022 14:41 Titel: |
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Berechne mal die Geschwindigkeit mit der sich die Erde um die Sonne bewegt und gehe davon aus, dass man dachte, dass der Äther still steht.
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Kurt
Anmeldungsdatum: 20.06.2021
Beiträge: 750
Wohnort: Bayern
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| Kurt Verfasst am: 30. März 2022 14:55 Titel: |
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| masterpie hat Folgendes geschrieben: | | Berechne mal die Geschwindigkeit mit der sich die Erde um die Sonne bewegt und gehe davon aus, dass man dachte, dass der Äther still steht. |
Man hat also etwas angenommen das sich dann als falsch herausgestellt hat.
Kurt
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Zeitlos
Gast
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| Zeitlos Verfasst am: 30. März 2022 16:36 Titel: |
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| Kurt hat Folgendes geschrieben: |
Man hat also etwas angenommen das sich dann als falsch herausgestellt hat.
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Und wenn Kurt sich mit etwas auskennt dann damit. |
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Nikkiii
Gast
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| Nikkiii Verfasst am: 31. März 2022 09:37 Titel: |
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| Kurt hat Folgendes geschrieben: | | masterpie hat Folgendes geschrieben: | | Berechne mal die Geschwindigkeit mit der sich die Erde um die Sonne bewegt und gehe davon aus, dass man dachte, dass der Äther still steht. |
Man hat also etwas angenommen das sich dann als falsch herausgestellt hat.
Kurt |
Genau das hat mich bei der Fragestellung auch am Anfang verwirrt aber jetzt ist das Problem ja gelöst worden.
Vielen Dank an alle die geholfen haben |
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Kurt
Anmeldungsdatum: 20.06.2021
Beiträge: 750
Wohnort: Bayern
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| Kurt Verfasst am: 31. März 2022 10:07 Titel: |
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| Nikkiii hat Folgendes geschrieben: | | Kurt hat Folgendes geschrieben: | | masterpie hat Folgendes geschrieben: | | Berechne mal die Geschwindigkeit mit der sich die Erde um die Sonne bewegt und gehe davon aus, dass man dachte, dass der Äther still steht. |
Man hat also etwas angenommen das sich dann als falsch herausgestellt hat.
Kurt |
Genau das hat mich bei der Fragestellung auch am Anfang verwirrt aber jetzt ist das Problem ja gelöst worden.
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Welche Lösung hast du hier mitgenommen?
Passt die zu dem was real abläuft?
Kurt
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Steffen Bühler
Moderator
Anmeldungsdatum: 13.01.2012
Beiträge: 7241
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| Steffen Bühler Verfasst am: 31. März 2022 10:33 Titel: |
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Da die Frage beantwortet ist und nun nichts Zielführendes mehr kommt, schließe ich. |
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