Michelson Morley Experiment

[Ernst]

Betrachtung aus dem Bezugssystem MMI!

Messarmlänge: L=k*λ0
Phasengeschwindigkeit: vp = L/t0 (bei v=0) bzw. L/t1 (bei v ≠ 0)
Wellenlänge: λ1= λ0*(c±v)/c
Laufzeit bei v=0: t0=k*λ0/c;
Laufzeit bei v≠0: t1=k*λ1/(c±v)=(k*λ0*(c±v))/(c*(c±v))=k*λ0/c

Daraus folgt a), dass die Durchlaufzeiten der Welle gleich sind (t0=t1), b) die Phasengeschwindigkeit unabhängig von v gleich c ist, und c) die Rechnung von Ernst, sowie diverser anderer "Experten" die was zu erklären versuchen und vornehmlich keine Ahnung haben, zur Phasengeschwindigkeit falsch sind!

Daraud folgt, daß du erst mal nachdenken mußt, bevor du sowas raushaust.

Die Meßarmlänge ist konstant und wird nicht geändert. Sie bleibt bei L=k*λ0 und wird nicht zu k*λ1.

Deshalb wird deine letzte Zeile zu

Laufzeit bei v≠0: t1=k*λ0/(c±v)
.
.

[Harald Maurer]

Die ganze schöne Rechnerei ist für die Katz! Jeder Reflexionspunkt im MMI wird eine Amplitude dann reflektieren, wenn sie bei ihm ankommt. Und die kommen nun mal im Takt der Periodendauer an! Die Laufzeiten zu den Spiegeln können ruhig unterschiedlich sein, aber sie betragen stets ein Mehrfaches der Periodendauer!

Der vordere Empfänger wird dann eine Amplitude zurückschicken, wenn sie ankommt, und das ist beispielsweise bei der dritten Periode der Fall. Der Zeitpunkt der Reflexion ist daher ein Mehrfaches der Periodendauer!
Das ist auch bei dem nachfolgenden Empfänger nicht anders:

Auch hier wird die Reflexion einer Amplitude erfolgen, wenn sie ankommt. Und das wird hier bei der zweiten Periode sein! Auch ein Mehrfaches der Periodendauer! Geht nicht anders, weil die Amplituden eben so und nicht anders ankommen. Die Reflexionszeitpunkte sind daher determiniert durch die Kreisfrequenz und die konstante Periodendauer!
Das gilt für beide Teilstrecken des MMI für alle "Laufzeiten", die man eben nicht einfach mit c+/-v berechnen kann. Weil diese falsch berechneten Zeitpunkte nicht bedeuten, dass da auch tatsächlich eine Amplitude durch den Spiegel läuft. Wenn es nun bei allen Reflexionspunkten im MMI unabhängig von v Reflexionen gibt, die stets in den Takt der Kreisfrequenz fallen, dann reflektieren alle Reflexionspunkte gleichzeitig eine Amplitude - und welche das ist, ist völlig egal. Die unterschiedlichen Laufzeiten werden dadurch ununterscheidbar!!!
Selbstverständlich kann sich am Interferenzmuster des MMI nichts rühren, wenn Michelson den Apparat dreht und die Periodendauer dennoch konstant bleibt!
Da haperts überhaupt mit dem Logikverständnis bei manchen Teilnehmern hier! Und von der em-Welle gibt es gar verwunderliche Anschauungen...

Was soll sich da ändern, wenn du anstatt der blauen Welle einen blauen wellenförmig gebogenen Draht durchs Bild schiebst?
Wo kann Harald eine Schwingung der Wellen vor dem Spiegel sehen? Wenn da gar nichts schwingt?

Siehst Du schlecht?
Siehst Du das Feld nicht, das vor dem Spiegel SCHWINGT??? Wenn die strichlierte Linie die Grenzfläche des Spiegels ist, was SCHWINGT denn da davor auf und ab? Das elektrische Feld! Die Elektronen im Spiegel schwingen dann entgegengesetzt, und diese Schwingung löst abermals eine Schwingung eines elektrischen Feldes aus, welches folglich die Gegenwelle verursacht! Das ganze Geschehen manifestiert sich aus SCHWINGUNGEN elektrischer Felder, die sich bezogen auf das Medium nicht von der Stelle rühren! Die "Welle" ist eine grafische Darstellung des Verlaufs der elektrischen Feldstärken und sonst nichts. Diese Feldstärken haben keine räumlich unterschiedliche "Höhe", sondern kehren bloß im Zyklus der Kreisfrequenz ihre Ladungen um. Sie schwingen zwischen zwei Ladungszuständen, aber weder auf und ab noch hin und her. Das ist nur eine bildhafte Vorstellung.

Wie es durch den periodischen Wechsel aneinandergekoppelter elektrischer und magnetischer Felder zur elektromagnetischen Welle kommt, die sich mit bestimmter Geschwindigkeit im Raum ausbreitet, kann man sich bei Maxwell anschauen. Wenn man sich das alles verinnerlicht hat, wird deutlich, dass das gleichsam aneinander gereihte "Uhren" ergibt, die alle gleich ticken, wobei sie nur zwei Ticks haben: vom Maximum der elektr. Feldstärke zum Minimum und wieder zum Maximum.... Das machen sie in einer konstanten Kreisfrequenz.

Die elektr.Felder bewegen sich in Bezug zum Medium nicht. Hat ein Feld ein Maximum so entsteht daneben ein Feld mit Minimum, welches auf beiden Seiten Maxima induziert. Da auf einer Seite gerade das Minimum des ersten Feldes vorliegt, löschen sich diese Felder aus. Auf der anderen Seite ist das nicht der Fall, weil da kein Gegenfeld existiert. Das "überlebende" Feld induziert neben sich ein Feld mit Minimum und der Vorgang wiederholt sich usw... In der einen Richtung löschen sich die Felder hintereinander aus, in der anderen Richtung bauen sie sich nacheinander auf. Dadurch erfolgt der Übertrag der Energie in eine bestimmte Richtung mit einer bestimmten Geschwindigkeit. Diesem Prozess (eine Periode) folgt ein nächster... der Abstand des Maximalfeldes im vorderen Vorgang zum Maximalfeld des nachfolgenden Vorgangs ergibt die "Wellen"-Länge. Oder eben gemessen von Feld zum Feld mit gleicher elektr. Feldstärke. Die Darstellung der schwingenden Feldstärken ergibt dann das Bild einer Welle mit dahinlaufenden Amplituden. Und selbstverständlich wird damit ein SCHWINGUNGSVORGANG beschrieben. Dass die Amplitudendarstellung selbst keine Schwingung ist, ist trivial. Es ist nur eine Grafik, der Übertrag elektr. Feldstärken in Kurven.
Es ist schon so, wie ich von Anfang an behauptet habe. Die Laufzeiten sind stets ein Mehrfaches der Periodendauer! Sie werden zwangsläufig bei jedem Spiegel mit identischer Phasenlage abgeschickt. Weil es wg. der Kreisfrequenz gar nicht anders geht. Eine Phasenverschiebung wird dadurch unmöglich! Weil die "Laufzeiten" mit c+/-v gar keine Bedeutung haben!
Das MMI kann ein allenfalls vorhandenes Medium daher nicht detektieren!

Grüße
Harald Maurer

[fallili]

Siehst Du schlecht?
Siehst Du das Feld nicht, das vor dem Spiegel SCHWINGT??? Wenn die strichlierte Linie die Grenzfläche des Spiegels ist, was SCHWINGT denn da davor auf und ab? Das elektrische Feld! Die Elektronen im Spiegel schwingen dann entgegengesetzt, und diese Schwingung löst abermals eine Schwingung eines elektrischen Feldes aus, welches folglich die Gegenwelle verursacht! Das ganze Geschehen manifestiert sich aus SCHWINGUNGEN elektrischer Felder, die sich bezogen auf das Medium nicht von der Stelle rühren!
........
Grüße
Harald Maurer

Wie immer verstehe ich manches von dem was Du aussagst - komme aber mit den weiteren Schlussfolgerungen die Du ziehst nicht klar.

Du schreibst "SCHWINGUNGEN elektrischer Felder, die sich bezogen auf das Medium nicht von der Stelle rühren!"
- das impliziert aber, dass sich diese SCHWINGUNGEN elektrischer Felder bezogen auf den Spiegel sehr wohl von der Stelle rühren.

Und daher wird es, bezogen auf den Spiegel, und abhängig von der Geschwindigkeit, auch für den Spiegel immer Zeiten geben an denen - wie Du es ausdrückst - die "Amplitude erfüllt ist".
Diese Zeiten sind von v abhängig - wenn man also den Querspiegel (vereinfacht) als unbewegt ansieht - also v = 0, dann gibt es aber beim "Längsspiegel" andere Zeiten zu denen die Reflexion eindeutig erfolgen muss.

Wir haben also zwei Wellen die zu unterschiedlichen Zeiten "wieder zurücklaufen" - und zwei Wellen die zu unterschiedlichen Zeiten loslaufen ergeben ohne Zweifel eine Interferenz wenn sie sich überlagern.

[Harald Maurer]

Du schreibst "SCHWINGUNGEN elektrischer Felder, die sich bezogen auf das Medium nicht von der Stelle rühren!"
- das impliziert aber, dass sich diese SCHWINGUNGEN elektrischer Felder bezogen auf den Spiegel sehr wohl von der Stelle rühren.

Natürlich. Spiegel und Amplituden treffen dadurch zusammen. Wie Du an den Abbildungen sehen kannst, wird eine Amplitude im Abstand einer Periode an den Spiegel kommen und quasi aus sich selbst die Gegenamplitude generieren. Ist keine Amplitude da, wird auch keine reflektiert, sondern dann eben der Rest der Wellenlänge, bis wieder eine Amplitude ankommt. Das ergibt ja die konstante Frequenz. Wenn also nur die Amplitude selbst die Gegenamplitude verursacht, sind die Reflexionen an die Kreisfrequenz gebunden und daher auch an die Periodendauer. Und das sieht man ja an den beiden Abbildungen. Ein Spiegel reflektiert nach vier Perioden, der andere nach 2 !!! Die "Laufzeiten" werden damit sinnlos!. Amplituden mit höchster Elongation sind ein Ausdruck dafür, dass das elektr. Feld gerade ein Maximum hat. Und das hat es eben immer nur nach einer Periode!
Denke doch mal darüber nach!

Grüße
Harald Maurer

P.S. Vielleicht hilft dir das beim Nachdenken: Zwischen allen Amplituden (Wellenfronten, die roten Linien) liegt der gleiche Zeitraum. Vorne und hinten werden die Wellenfronten im Periodentakt ankommen. Und die Amplitude wird reflektiert, wenn sie da ist! Wann denn sonst?

[fallili]

Und das sieht man ja an den beiden Abbildungen. Ein Spiegel reflektiert nach vier Perioden, der andere nach 2 !!! Die "Laufzeiten" werden damit sinnlos!. Amplituden mit höchster Elongation sind ein Ausdruck dafür, dass das elektr. Feld gerade ein Maximum hat. Und das hat es eben immer nur nach einer Periode!
Denke doch mal darüber nach!

Grüße
Harald Maurer

P.S. Vielleicht hilft dir das beim Nachdenken: Zwischen allen Amplituden (Wellenfronten, die roten Linien) liegt der gleiche Zeitraum. Vorne und hinten werden die Wellenfronten im Periodentakt ankommen. Und die Amplitude wird reflektiert, wenn sie da ist! Wann denn sonst?

Also natürlich kann man das so sehen, dass der eine Spiegel erst nach 2 Perioden reflektieren wird. Aber die Reflexion selbst ist ja auch ein Zeit dauernder Prozess - und daher wird der untere Spiegel zwar "erst nach 2 Perioden" die dann "ankommende" Welle reflektieren, aber dann muss man auch sehen, dass der Spiegel zu dem im Bild gezeigten Zeitpunkt noch immer "dabei ist" die zuletzt angekommene Welle zu reflektieren - geschätzt liegt "der Spiegel" da gerade bei etwa einem Drittel der logischerweise kurz zuvor angekommen Welle .
Das wäre die Welle gewesen, die da im Moment bei ca. 3,3 Lambda dargestellt ist und die hat eben, wie gesagt, kurz vor diesem im Bild dargestellten Moment den Punkt, wo der Spiegel ist, mit der auch Deiner Anschauung nach "richtigen und reflektierbaren" Amplitude passiert.

Und dieses "kurz zuvor" kann (und muss) eben durch die" Laufzeit mit c+-v" auch quantitativ bestimmt werden.

Und daher gibt es für jeden Punkt, abhängig von v eben auch entsprechende Reflexionsmöglichkeiten, die eben nicht an einen Abstand von Vielfachen von Lambda gebunden sind.

[Ernst]

Die ganze schöne Rechnerei ist für die Katz! Jeder Reflexionspunkt im MMI wird eine Amplitude dann reflektieren, wenn sie bei ihm ankommt. Und die kommen nun mal im Takt der Periodendauer an! Die Laufzeiten zu den Spiegeln können ruhig unterschiedlich sein, aber sie betragen stets ein Mehrfaches der Periodendauer!

Das ist schlichtweg unmöglich. Die Laufzeit ist t = L/(c+v) und die Periodendauer ist T=1/f. Zwischen beiden Größen besteht überhaupt keine zwangsweise Kopplung.

Auch hier wird die Reflexion einer Amplitude erfolgen, wenn sie ankommt.

Der Spiegel wartet nicht auf eine Amplitude. Der Spiegel reflektiert das, was augenblicklich ankommt. Die momentane Elongation.

Selbstverständlich kann sich am Interferenzmuster des MMI nichts rühren, wenn Michelson den Apparat dreht und die Periodendauer dennoch konstant bleibt!
Da haperts überhaupt mit dem Logikverständnis bei manchen Teilnehmern hier! Und von der em-Welle gibt es gar verwunderliche Anschauungen...

Daß die Frequenz bzw. Periodendauer konstant ist, bedeutet keinesfalls, daß dann die Phasen gleich sind. Sie sind in der Regel unterschiedlich, weil die Laufzeit unterschiedlich ist.
Die Laufzeit ist unterschiedlich, nicht die Periodendauer.
Daher kommen solche verwunderlichen Anschauungen, welche letztlich die MMI Funktion verkennen.
Wieso liefert die Laufzeit Phasendifferenzen, wenn die Laufzeit durch Meßarmlängenänderung verursacht wird Woher soll der Speigel wissen, woraus die Laufzeitänderung folgt

Was soll sich da ändern, wenn du anstatt der blauen Welle einen blauen wellenförmig gebogenen Draht durchs Bild schiebst?
Wo kann Harald eine Schwingung der Wellen vor dem Spiegel sehen? Wenn da gar nichts schwingt?

Siehst Du schlecht?
Siehst Du das Feld nicht, das vor dem Spiegel SCHWINGT??? Wenn die strichlierte Linie die Grenzfläche des Spiegels ist, was SCHWINGT denn da davor auf und ab?

Nein, die Sehschwäche liegt bei dir. Vor dem Spiegel schwingt gar nichts. Der Spiegel sieht einen sinusförmig gebogene blauen Draht auf sich zu kommen. Den Auftreffpunkt des Drahtes am Spiegel schmiltzt er ab und konstruiert an einem 90° versetzten Punkt einen neuen sinusförmig gebogenen Draht, der sich ohne zu schwingen in die Gegenrichtung davonmacht.

Wie es durch den periodischen Wechsel aneinandergekoppelter elektrischer und magnetischer Felder zur elektromagnetischen Welle kommt, die sich mit bestimmter Geschwindigkeit im Raum ausbreitet, kann man sich bei Maxwell anschauen. Wenn man sich das alles verinnerlicht hat, wird deutlich, dass das gleichsam aneinander gereihte "Uhren" ergibt, die alle gleich ticken, wobei sie nur zwei Ticks haben: vom Maximum der elektr. Feldstärke zum Minimum und wieder zum Maximum.... Das machen sie in einer konstanten Kreisfrequenz.

Völlig falsche Vorstellung. Die sich ausbreitende Welle ist ja keine stehende Welle, deren Schwingungen man mit Uhren an jeder Stelle messen könnte. Sondern es breitet sich eine Welle aus, in welche Amplituden transportiert werden, aber dabei nicht schwingen. Eine Frequnez ergibt sich erst wieder an einem Hindernis/Empfänger. Die Frequenz ist dann aber keine Konstante, sondern eine Funktion der Relativbewegung des Empfängers zum Sender (Dopplereffekt). Schon die Existenz eines Dopplereffektes sollte dir sagen, daß es die Frequenz der Welle nicht gibt. Eine Welle erzeugt erst am Empfänger eine Frequenz.
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Es ist schon so, wie ich von Anfang an behauptet habe. Die Laufzeiten sind stets ein Mehrfaches der Periodendauer!

Das ist, wie schon gesagt, physikalisch unmöglich

Sie werden zwangsläufig bei jedem Spiegel mit identischer Phasenlage abgeschickt.

Es wird instantan nicht eine Welle sondern eine Wellenphase reflektiert.

Weil die "Laufzeiten" mit c+/-v gar keine Bedeutung haben!

Wie kannst du sowas ihne zu Zucken aufschreiben, wenn jedes MMI das widerlegt, wenn es zur Längenmessung verwendet wird. Ein MMI kann ja direkt keine Länge messen.
Das einzige, was ein MMI kann, ist Laufzeitdifferenzen messen
Woher die Laufzeitdifferenzen kommen, kann das MMI nicht erkennen.

Du bist einerseits so fest in deiner Verwechselung von Wellen mit Schwingungen gefangen und andererseits oder dadurch derart realitätsverweigernd, daß hier keine noch so lange Diskussion hilft.



Sieh doch einfach hin. Denk dir den rechten Spiegel weg. Es existiert nur der linke. Dann denk dir noch in der Senderebene den Erzeugerpunkt auch mit einem blauen Bommel tanzen. Beide blaue Punkte tanzen dann doch phasenversetzt. Das kann man doch nicht leugnen.

Oder sieh dir das Video an
http://www.youtube.com/watch?v=j-u3IEgcTiQ
Da siehst du doch, wie Laufzeitänderungen von Wellen ganz stetige Phasendifferenzen liefern. Alles das was du hier mit deinen Gleichtaktphantasien am Spiegel außer Kraft setzen willst, trifft in der Realität nicht zu.
Oder ist der Gleichtakt dann nicht mehr gültig, wenn die Laufzeitänderungen andere Ursachen haben.

Deine Vorstellungen sind alle genau verstanden. Aber sie sind falsch.
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[Harald Maurer]

Und dieses "kurz zuvor" kann (und muss) eben durch die" Laufzeit mit c+-v" auch quantitativ bestimmt werden.

Die Reflexion dauert bei jedem Spiegel gleich lang und ist nichts anderes als eine Periode! Eine positive Amplitude wird als negative reflektiert, ganz im Rahmen der Kreisfrequenz. Da gibt es keinen Unterschied aufgrund unterschiedlicher Wellenlängen. Die Laufzeit ist völlig unwesentlich. Schon auf den Bildern, die einer Animation entnommen sind, die von einem exakt berechneten Applet stammt, sieht man, dass die Laufzeiten gar nichts mit c+/-v zu tun haben. Jeder Spiegel trifft Amplituden an, die gar nicht aus derselben Wellenfront stammen müssen. Es geht also nicht um die Laufzeit irgendeiner bestimmten Amplitude bis zu einem Spiegel. Sondern bloß darum, dass ins Maximum schwingende e-Felder gemäß der Kreisfrequenz den Beginn einer Periode bedeuten und alle e-Felder nach derselben konstanten Periodendauer dieses Maximum wiederholen. WENN ein Spiegel dieses Maximum in ein Minimum der Gegenwelle verwandelt, kann das daher nur der Beginn der Periode sein, weil die sich bildende Reihe elektr. Felder aus einer einzigen Quelle stammen und daher aufgrund der identischen Perioden auch gleichzeitig ihre Maxima haben. Und das ergibt, dass die Elongation einer Amplitude bei fest vorgegebenem x zeitabhängig ist, d.h. sie hat an diesem Ort nicht zu jeder beliebigen Zeit einen beliebigen Zustand. Hat das e-Feld vor dem Spiegel zu irgendeinem berechneten Zeitpunkt ein Minus, dann wäre der richtige Zeitpunkt, zu welchem tatsächlich die rücklaufende Amplitude auf die Reise geht, eben etwas früher oder später anzusetzen. Weil vor der negativen Amplitude gerade eine positive durch den Spiegel gesaust ist - wenn man das so bildhaft ausdrücken möchte. Oder gleich danach eine positive die Reflexion einleitet. Um diese Umstände zu berücksichtigen, dafür ist diese c+/-v Rechnerei eine viel zu grobe Vorgangsweise. Das habe ich in meinem großen Beitrag, der in einigen Ausdrucksweisen korrigiert werden muss, weil sie Missverständnisse verursachen, ja mit der animierten Wellengleichung vorgezeigt! Spiegel reflektieren natürlich den ganzen Wellenzug, aber Amplituden eben nur, wenn sie auch da sind - und das sind sie eben nicht jederzeit! Die Welle hat ja eine Frequenz!
Michelsons c+/-v Rechnerei ist nicht zu retten. Das ist so, als wolle man mit einem Besenstiel die Struktur eines Fliegengitters messen... Aber da muss man einfach etwas genauer hinschauen! Angesichts eines Spiegels lautet die Frage nicht, wann kommt irgendeine bestimmte Amplitude beim Spiegel an, sondern die Fragestellung lautet: zu welchen Zeitpunkten werden Amplituden zurück geschickt. Und da diese Zeitpunkte von der Periodendauer bestimmt sind, sind irgendwelche Laufzeiten völlig irrelevant.

Grüße
Harald Maurer

[Ernst]

Und die Amplitude wird reflektiert, wenn sie da ist! Wann denn sonst?

Ganz richtig.
Und wenn sie früher ankommt, wird sie früher reflektiert.
Und wenn sie später ankommt, wird sie später reflektiert.
Immer im gleichen Takt, der gleichen Frequenz. Das verstehst du ja.
Aber eine früher kommende Welle wird früher reflektiert, als eine später ankommende Welle. Das vergißt du ständig.
Daß das eine Phasendifferenz ergibt, solltest du erkennen.
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[Ernst]

Michelsons c+/-v Rechnerei ist nicht zu retten. Das ist so, als wolle man mit einem Besenstiel die Struktur eines Fliegengitters messen... Aber da muss man einfach etwas genauer hinschauen! Angesichts eines Spiegels lautet die Frage nicht, wann kommt irgendeine bestimmte Amplitude beim Spiegel an, sondern die Fragestellung lautet: zu welchen Zeitpunkten werden Amplituden zurück geschickt. Und da diese Zeitpunkte von der Periodendauer bestimmt sind, sind irgendwelche Laufzeiten völlig irrelevant.

Immer und immer wieder beweist du, daß der Takt gleich ist. Ja, die Frequenz bleibt gleich
Aber die beiden Wellen werden zu unterschiedlichen Zeitpunkten mit dieser konstanten Periodendauer reflektiert.
Und wenn der Zeitpunkt untersrchiedlich ist, dann ergibt sich eine Phasendifferenz, bei gleicherPeriodendauer.

Periodendauer und Laufzeit sind zwei völlig voneinander unabhängige Größen

Alles liegt nur daran, daß du Schwingung mit Wellen verwechselst. Eine Welle schwingt nicht. (Ausnahme stehende Welle). Eine Welle wird durch eine Schwingung erzeugt und kann (am Empfänger) eine Schwingung produzieren. Eine Welle ist eine eingefrorene Schwingung.

PS: Ich werde demnächst eine ganz andere Messung des Ätherwindes vorschlagen.
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[Hannes]

Hallo Ernst,

Ich werde demnächst eine ganz andere Messung des Ätherwindes vorschlagen.

Das ist die beste Idee. Mit MMI geht es nicht.
Hannes