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文檔簡介

1、邁克爾遜莫雷實驗邁克爾遜干涉儀是1880 年美國物理學(xué)家邁克爾遜為研究“以太”漂移速度實驗設(shè)計制造出來的。 1887 年,他和美國物理學(xué)家莫雷合作進(jìn)一步用實驗結(jié)果否定了“以太”的存在,為愛因斯坦建立狹義相對論開辟了道路。由于發(fā)明了精密的光學(xué)儀器和借助這些儀器所做的基本度量學(xué)的研究,邁克爾遜于 1907 年獲得了諾貝爾物理學(xué)獎。邁克爾遜莫雷實驗: 在弄清光波的電磁本質(zhì)之前, 就已經(jīng)提出光的波動理論并得到完善, 以太存在的假設(shè)是很自然和必要的。 所謂以太就是光波借以傳播的彈性介質(zhì), 就象聲波是借助空氣而傳播一樣。以太觀念提出后,很自然想到或許就是牛頓體系中的絕對空間。因此,一度有許多實驗企圖去發(fā)現(xiàn)

2、地球相對于以太的速度,從而規(guī)定出絕對空間。實驗分析:從 S' 系來看,光線從GM 1G 所需的時間ll2lt1c(1 v2c vc vc2 )光線從 GM 2G 所需的時間為t 22lv 22)1/2c(1c兩束光到達(dá)望遠(yuǎn)鏡的時間差約為lv 2t t1 t 2c 2c于是兩光束的光程差為2v儀器旋轉(zhuǎn) 90過程中,望遠(yuǎn)鏡視場中應(yīng)看到干涉條紋移動N 條。22lv 2N2c實驗觀察不到預(yù)期的理論效果,沒有預(yù)期的條紋移動。為了解釋邁克耳遜-莫雷實驗的否定結(jié)果,曾經(jīng)提出了以下一系列的假說。1 充滿運動物體內(nèi)的以太,完全被這一物體所帶走,正象飛機密封倉的空氣被飛機所帶走一樣,因而不存在所謂“以太流”。這與光行差的觀測結(jié)果相矛盾。2通過以太的運動物體,縱向線度發(fā)生收縮(平行運動方向),其收縮的比例恰好使以太流的影響被抵消。收縮長度與原來長度之間的關(guān)系具有形式l 'l1v2 / c2 。這一假說稱為收縮假說,由洛倫茲和斐茲杰惹所提出(后面將看到與愛因斯坦相對性原理矛盾)。3運動光源所發(fā)射出來的光線速度與光源速度以矢量方式相加。這一假設(shè)由李茲所提出,一般稱為彈道假說。按照經(jīng)典速度相加定理,光速c '(cv )vc ,也就是以太流的影響被以太內(nèi)的光速和光源的速度所抵消。彈道假說由天文學(xué)上觀測雙星運動結(jié)果易于排除。觀測發(fā)現(xiàn),光的速度與光源的速度無關(guān)。直到后來,愛因斯坦建立了

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