Michelson Morley Experiment

[Kurt]

Die Steifigkeit der Mechanik ist unzureichend. Deshalb biegt sich das ganze in Abhängigkeit von der Winkelstellung durch. Natürlich 2 mal pro Umdrehung.
Das ist lange bekannt und es lohnt sich nicht, erneut darüber zu reden.

Ja, das es bei 90/270°c -umschlug- kann Zufall und -Hinstellen- und ein Effekt sein.
Jedenfalls ist es sehr schwer die Mechanik so hinzukriegen dass sie nicht mitspielt.

(ich freue mich auf Mechanik die stabil genug ist, denn ich erwarte tatsächlich einen "Wind" der in die Erde -hinein weht-.
Schauma mal.


Kurt

Ups.
(fallili: Die "Umkehrpunkte" bei 45 und 225 °)

[Kurt]

Ok... Nehmen wir mal an, es gibt diesen Ätherwind nicht. Wenn man das rotierende MMI dann horizontal exzentrisch rotieren liesse, müsste es doch eigentlich zu ähnlichen Effekten kommen, wie bei Herrn Grusenick senkrecht. Wenn es dann zu diesen Effekten kommt, kann ein MMI einen Wind messen und der Äther ist nicht vorhanden. Taucht der Effekt nicht auf, taucht das MMI nicht zum Messen. Irgendwelche Einwände?

Ja!
Wenn die Masse der Erde den "Äther" zu 100% mitzieht dann ist ja kein Wind vorhanden, kann also nichts gemessen werden.
(wahrscheinlich sind es keine 100%, jedoch dürfte die Empfindlichkeit herkömmlicher MMIs nicht ausreichen um diesen geringen Wert zu erkennen)

Kurt

(damit das mit den -fast 100%- funktioniert wird wohl der Wind in die Erde rein_gehen_müssen)

[fallili]

@spacerat

Nix gegen Grusenick - aber das hat mit Experiment und Wissenschaft leider absolut nichts zu tun.
Selbst der blutigste Anfänger sollte wissen, dass man es zumindest etwas genauer untersuchen muss.
Die "Umkehrpunkte" bei 45 und 225 ° sind zwar durchaus hochinteressant - aber da hätte jedenfalls auch die Rotationsrichtung umgekehrt werden müssen und dann müsste man auch unbedingt die gesamte Apparatur um die vertikale Achse rotieren, bzw. bei verschiedenen Winkeln messen lassen.

Das Ganze dann auch an verschiedenen Standpunkten (der Apparat ist ja leicht transportierbar) und, wenn man das teure Interferometer nicht mehrfach kaufen will, wenigsten mit einer zweiten eigenen gleichen Rotations-Konstruktion.
Das wäre alles wirklich einfach und simpel zu machen (geht fast schneller als die Erstellung des YouTube Beitrages).

Wenn man dann reproduzierbare Daten kriegt, kann man langsam anfangen darüber nachzudenken ob man wirklich etwas entdeckt hat, und kann darum bitten, dass andere Leute mit dem Interferometer (und da wird's genug geben) dies auch versuchen.

So wie das im Video zu sehen ist, bleibt's eine vielleicht interessante Spielerei - aber leider experimentell nicht mal auf Anfängerniveau.

[Harald Maurer]

oder d) das MMI v nicht detektieren kann!

Kann es auch nicht!
Nehmen wir mal an, es käme tatsächlich zu ungleichen Laufzeiten der beiden Teilstrahlen des MMI.
Allgemein wird der Effekt aus der Phasenverschiebung so dargestellt:

Es muss vorausgesetzt werden, dass sich nur die Phase eines der Teilstrahlen verschiebt. Anders wäre auch eine Verschiebung der Streifen gar nicht möglich. Doch es verschiebt sich nicht nur eine der Phasen, denn die Laufzeiten wechseln bei Drehung des Apparats die Strecken. Kommt eine Phase früher, kommt die andere später, kommt diese später, kommt die andere früher. Das ergibt eine gegensätzliche Verschiebung der beiden Phasen um einen fixen Mittelpunkt:

Dadurch bleiben die Streifen der Interferenz natürlich am selben Punkt!
Es ist ja völlig abwegig anzunehmen, nur eine der Phasen würde sich verschieben und die andere nicht, wie dies in der ersten Animation zu sehen ist! Beide Phasen verschieben sich gegenseitig! Und was man zu sehen bekommt, ist selbstverständlich das da:

Ein Wandern der Streifen ist unmöglich! Die Intensitäten bleiben am selben Ort, um welchen sich die Phasen hin und her schieben. Darüber hinaus ist diese gegenseitige Verschiebung gering, noch innerhalb der Wellenlänge von etwa 500 nm. Tatsächlich könnte man bestenfalls sehen, dass sich die Dicke der unbewegten Streifen etwas ändert. Und genau das ist mir bei eigenen Versuchen mit einem MMI aufgefallen, auch eine geringe Schwankung der Intensität könnte bestenfalls zu beobachten sein. Ist es in der Regel auch, wie zum Beispiel hier, wo man auch die Veränderungen der Streifendicke bemerken kann:

Jedenfalls werden sich die Streifen kaum von der Stelle rühren!
Man braucht sich also gar nicht abzumühen mit allen möglichen Theorien, die erklären sollten, wieso es keine Laufzeitenunterschiede geben kann. Es kann sie ruhig geben, aber es nützt nichts.
Der Äther kann mit einem MMI nicht detektiert werden!

Grüße
Harald Maurer

[Kurt]

Wenn die Masse der Erde den "Äther" zu 100% mitzieht dann ist ja kein Wind vorhanden, kann also nichts gemessen werden.

Stimmt. Was nicht vorhanden ist, kann nicht gemessen werden. Deswegen würde ich mit dem Excenter-MMI sozusagen gerne einen "Wind" erzeugen, also etwas, was das Sinus-Cosinus-Verhältnis beeinflusst. Warum also dieser Einwand?

Sorry, aber ich hab nicht alles mitgelesen.
Wie funktioniert dein Excenter-MMI?

Kurt

[Kurt]

Es muss vorausgesetzt werden, dass sich nur die Phase eines der Teilstrahlen verschiebt. Anders wäre auch eine Verschiebung der Streifen gar nicht möglich. Doch es verschiebt sich nicht nur eine der Phasen, denn die Laufzeiten wechseln bei Drehung des Apparats die Strecken. Kommt eine Phase früher, kommt die andere später, kommt diese später, kommt die andere früher. Das ergibt eine gegensätzliche Verschiebung der beiden Phasen um einen fixen Mittelpunkt

Dadurch dass die Überlagerungszustände flächig dargestellt werden (Aufweitung) sind die Verhältnisse der einzelnen Signale zueinander als Muster sichtbar.
Ändert sich die Phasenlage der beiden zueinander ergibt das eine Musteränderung.
Diese sehen wir durch Ändern der Helligkeit am jeweiligem Überlagerungspunkt.
Genaugenommen ist die Aussage: "Musterwanderung" falsch, richtig müsst es heissen dass die einzelnen Leuchtpunkte ihre Helligkeit verändern.
Es ergibt sich, auf grund der Phasenlagenänderung zueinander eine scheinbare Wanderung der Striche, real ist es nur eine Helligkeitsänderung der einzelnen Überlagerungspunkte.

Würde keine Aufweitung, damit flächige Verteilung der Überlagerungen, erfolgen wäre nur eine Helligkeitsänderung bei Wind sichtbar.
Da aber die Aufweitung die Phasenlagen mit -Vorzeichen- aufzeigt ist eine Umkehrung der Phasenlagen, so wie du sie aufzeigst, erkennbar.

Kurt

(überlegt mal [alle] wieso bei so kurzer Kohärenzlänge eines grünen Lasers überhaupt ein Muster entstehen kann)

.
.

[fallili]

Ist ja schön, wie das Interferenzmuster in den Grafiken und Animationen unterschiedlich herumwackelt oder sich verschiebt,
Aber selbst wenn die untere Grafik mit Verbreiterung stimmen würde, sollte man berücksichtigen, dass man nicht Phasenunterschiede von wenigen Grad vorliegen hat, sondern im Gegenteil die ganze Palette von Null bis mehrfach 360 vorliegt.

Was im unter Bild dazu führen würde, dass man zwar mit Streifen anfängt - diese sich dann immer weiter verbreitern bis eine streifenfreie Abbildung da ist.

Auch sowas würde man sehen und erkennen!

Das Harald hier "auf diesen Zug aufspringt" wundert mich noch mehr - er sagt ja immer, dass Amplituden kein "Mascherl" haben und man eben Unterschiede zwischen Wellen die um Vielfache von 360 ° verschoben sind nicht erkennen wird. Also ist er sich ja auch bewusst, dass es eben nicht nur um ein paar Grad Verschiebung auf oder ab geht. Und eigentlich müsste er das ganze untere Animation und die Erklärungen dazu vollständig ablehnen.

[Harald Maurer]

Die Strahlen werden vor dem Bildschirm aufgeweitet und dadurch entstehen wandernde Ringe oder Streifen. Was Du hier betrachtest ist nur die Mittellinie.

Nein. Die Mittellinie ist dort, wo sich die beiden Phasen decken (Neutralsituation des MMI, in welcher beide Teilstrahlen gleich schnell wären). Die Aufweitung hat mit dem Effekt selbst nichts zu tun oder mit einer Wanderung der Streifen. Sie macht nur die Phasensituation (die Superposition) der beiden Teilstrahlen sichtbar. Diese Superposition verschiebt sich nur, wenn eine der Phasen konstant bleibt, aber nicht, wenn sich beide Phasen um einen festen Ort gegenseitig verschieben. Da bleibt die Intensität aus der Amplitudenaddition am gleichen Ort, wenn die gegenseitige Verschiebung nur einen Bruchteil der Wellenlänge ausmacht.
Das ist der Denkfehler Michelsons und aller Vertreter der Laufzeitendifferenz-These: Sie berechnen eine Laufzeitendifferenz und übersehen, dass diese Differenz aus einer gegenseitigen Verschiebung der Phasen resultieren wird und deshalb das Maximum der Amplitudenaddition in der Mitte dieser gegenseitigen Verschiebung verbleibt.

Aber selbst wenn die untere Grafik mit Verbreiterung stimmen würde, sollte man berücksichtigen, dass man nicht Phasenunterschiede von wenigen Grad vorliegen hat, sondern im Gegenteil die ganze Palette von Null bis mehrfach 360 vorliegt.

Die sich im MMI berechenbare Laufzeitdifferenz macht nur eine Differenz der optischen Weglänge im Ausmaß unter einer halben Wellenlänge aus. Es liegt also nicht die ganze Palette von Null bis 360° vor! Verschiebt sich eine Phase nach vorne und die andere Phase gleichzeitig zurück, wird sich die resultierende Intensität nach keiner der beiden Richtungen bewegen!

Grüße
Harald Maurer

[fallili]

Die Strahlen werden vor dem Bildschirm aufgeweitet und dadurch entstehen wandernde Ringe oder Streifen. Was Du hier betrachtest ist nur die Mittellinie.

Nein. Die Mittellinie ist dort, wo sich die beiden Phasen decken (Neutralsituation des MMI, in welcher beide Teilstrahlen gleich schnell wären). Die Aufweitung hat mit dem Effekt selbst nichts zu tun oder mit einer Wanderung der Streifen. Sie macht nur die Phasensituation (die Superposition) der beiden Teilstrahlen sichtbar. Diese Superposition verschiebt sich nur, wenn eine der Phasen konstant bleibt, aber nicht, wenn sich beide Phasen um einen festen Ort gegenseitig verschieben. Da bleibt die Intensität aus der Amplitudenaddition am gleichen Ort, wenn die gegenseitige Verschiebung nur einen Bruchteil der Wellenlänge ausmacht.
Das ist der Denkfehler Michelsons und aller Vertreter der Laufzeitendifferenz-These: Sie berechnen eine Laufzeitendifferenz und übersehen, dass diese Differenz aus einer gegenseitigen Verschiebung der Phasen resultieren wird und deshalb das Maximum der Amplitudenaddition in der Mitte dieser gegenseitigen Verschiebung verbleibt.

Aber selbst wenn die untere Grafik mit Verbreiterung stimmen würde, sollte man berücksichtigen, dass man nicht Phasenunterschiede von wenigen Grad vorliegen hat, sondern im Gegenteil die ganze Palette von Null bis mehrfach 360 vorliegt.

Die sich im MMI berechenbare Laufzeitdifferenz macht nur eine Differenz der optischen Weglänge im Ausmaß unter einer halben Wellenlänge aus. Es liegt also nicht die ganze Palette von Null bis 360° vor! Verschiebt sich eine Phase nach vorne und die andere Phase gleichzeitig zurück, wird sich die resultierende Intensität nach keiner der beiden Richtungen bewegen!

Grüße
Harald Maurer

Also ohne hier eine Grafik einzustellen, hab ich mir da mal für mich zwei Wellen auf zwei Zettel hingezeichnet und die gegeneinander verschoben. Und wenn dann eine Welle sich um 1/8 nach links und die andere 1/8 nach rechts verschiebt wird es eine helle Fläche (nicht vollkommen gleichmäßig) - und wenn man bis 1/4 Wellenlänge nach rechts und die andere bis 1/4 nach links weiter verschiebt, wird aus den Streifen dann eine dunkle Fläche.

Ich versteh mal wieder nicht was Du meinst?

[Harald Maurer]

Was passiert am rechten Bildrand? In der Mitte wird abwechselnd hell und dunkel.

ja, weil die linke Lichtquelle unbewegt und die rechte bewegt ist. Die rechte Phase verschiebt sich gegenüber der konstanten linken Phase, weil die opt. Weglänge verändert wird. Das entspricht nicht der Situation im MMI.
Im MMI treffen auf der letzten Teilstrecke zwei Wellen mit gleicher Geschwindigkeit, gleicher Frequenz und gleicher Wellenlänge und in der Neutralsituation (bei einem Drehwinkel des MMI, wo die Laufzeiten in beiden Teilstrahlen gleich sind) ohne Phasenverschiebung ein. Bei Weiterdrehung des MMI schiebt sich die eine Phase etwas nach vor (das würde die Intensität der Amplitudenaddition nach vorne verschieben, wenn die andere Phase konstant bliebe) aber die andere Phase verschiebt sich um den gleichen Betrag zurück (das würde die Intensität nach hinten verschieben, wenn die andere Phase konstant bliebe). Da keine der Phasen konstant bleibt, sondern sich eine nach vorne und die andere zurück verschiebt, bleibt die Intensität in der Mitte.
Das ist eine watscheneinfache Angelegenheit! Die gegensätzliche Verschiebung der Phasen ist zu gering, um eine Auslöschung der resultierenden Intensität zu verursachen!

Grüße
Harald Maurer